(57)【要約】【課題】排気浄化触媒の劣化状態の判定機会を増やすことのできる排気浄化触媒の劣化判定装置を提供する。【解決手段】電子制御装置は、所定の前提条件の成立をもって、排気浄化触媒の温度（触媒床温）が上昇し得る状況にあるとし、少なくとも前提条件の成立状況が所定時間以上継続することをもって、排気浄化触媒の劣化状態を判定するための実行条件を満たしているとして、同劣化状態の判定を行う。こうした劣化判定に際し、前提条件の成立に応じ、その成立状況の継続時間を前提条件成立カウンタにより計時する（ステップ１１０，１２０）。これに対し、前提条件が成立しなくなったときには、前提条件成立カウンタを減算することにより、前提条件成立期間中に計時した継続時間を減算する（ステップ１１０、１４０）。この減算結果を、前提条件が再び成立したときの初期値とし、前提条件成立カウンタのカウントアップ（継続時間の計時）を再開する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の前提条件の成立をもって、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒の温度が上昇し得る状況にあるとし、少なくとも前記前提条件の成立状況が所定時間以上継続することをもって、前記排気浄化触媒の劣化状態を判定するための実行条件を満たしているとして、同劣化状態の判定を行うようにした排気浄化触媒の劣化判定装置であって、
前記前提条件の成立状況の継続時間を計時する計時手段と、
前記前提条件が成立しなくなったとき、それまでに前記計時手段により計時された継続時間を減算する減算手段と
を備えることを特徴とする排気浄化触媒の劣化判定装置。
【請求項２】
前記減算手段は、前記内燃機関に吸入される空気の量に応じた減算値を用いて前記継続時間を減算する請求項１に記載の排気浄化触媒の劣化判定装置。
【請求項３】
前記減算手段は、前記空気の量が多いときには少ないときよりも大きな減算値を用いて前記継続時間を減算する請求項２に記載の排気浄化触媒の劣化判定装置。
【請求項４】
前記減算手段は、前記排気浄化触媒の温度の低下度合いに応じた減算値を用いて前記継続時間を減算する請求項１に記載の排気浄化触媒の劣化判定装置。
【請求項５】
前記減算手段は、前記低下度合いが大きいときには小さいときよりも大きな減算値を用いて前記継続時間を減算する請求項４に記載の排気浄化触媒の劣化判定装置。
【請求項６】
前記減算手段は、前記前提条件の不成立時間に応じた減算値を用いて前記継続時間を減算する請求項１に記載の排気浄化触媒の劣化判定装置。
【請求項７】
前記減算手段は、前記不成立時間が長いときには短いときよりも大きな減算値を用いて前記継続時間を減算する請求項６に記載の排気浄化触媒の劣化判定装置。
【請求項８】
前記減算手段は、前記排気浄化触媒の温度に応じた減算値を用いて前記継続時間を減算する請求項１に記載の排気浄化触媒の劣化判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒の劣化状態を判定する劣化判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関では、排気通路に排気浄化触媒を設け、排気をこの排気浄化触媒によって浄化することが行われている。例えば、ディーゼルエンジン、希薄燃焼式ガソリンエンジン等では、排気浄化触媒としてＮＯｘ触媒を排気通路に設けている。そして、酸化雰囲気で排気中の窒素酸化物ＮＯｘを同触媒に吸蔵させ、その後、還元剤を排気中に供給することにより還元雰囲気にして、吸蔵されていた窒素酸化物ＮＯｘを放出し、かつ還元して浄化するようにしている。
【０００３】
上記ＮＯｘ触媒を含む排気浄化触媒は、長期にわたって使用されると劣化し、浄化性能が低下する。例えば、ＮＯｘ触媒の場合、窒素酸化物ＮＯｘを十分に吸蔵できなくなったり、還元雰囲気にて窒素酸化物ＮＯｘを十分に還元できなくなったりするおそれがある。そのため、排気浄化触媒の劣化状態を正確に把握して上記不具合に早期に対処することが重要となってくる。
【０００４】
こうした劣化状態を把握する技術は従来から種々提案されており、例えば、特許文献１には、所定時間が経過する毎に排気浄化触媒の温度に対応した劣化係数を算出するとともに、その劣化係数を積算し、積算値が所定値を越えた場合に劣化している旨判定するようにした技術が記載されている。
【０００５】
ここで、上述した劣化状態の判定は、排気浄化触媒が昇温して活性化している状況下で行われることが、誤判定を排して判定精度を確保するうえで有効である。そこで、排気浄化触媒の温度が上昇し得る状況にあるかどうかを判定するための前提条件を設定し、この前提条件が成立している時間を計時する。そして、計時した前提条件の成立状況の継続時間が所定値以上になると、すなわち成立状況が所定時間以上継続すると、上記実行条件を満たしているとして、排気浄化触媒の劣化状態の判定に移行するようにしている。なお、前提条件が成立していない状況に切り替わった場合には、排気浄化触媒の温度が低下して上記実行条件を満たさなくなることから、通常は上記継続時間が「０」にクリアされる。そして、前提条件が再び成立している状況に切り替わった場合には、この値（＝０）から継続時間の計時が再開される。
【特許文献１】特開平７−１１９４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前提条件が成立していない状況に切り替わった場合、その後、排気浄化触媒の温度は急激に低下することはほとんどなく、むしろ時間とともに徐々に低下する。そして、前提条件が再び成立している状況に切り替わるときには、排気浄化触媒の温度は、前提条件が前回成立していない状況に切り替わったときよりも僅かに低下しているにとどまることが多い。この温度は、前提条件が前回成立している状況に切り替わったとき（排気浄化触媒が昇温し始めるとき）の排気浄化触媒の温度よりも高い。
【０００７】
しかし、上述したように従来は、前提条件が成立していない状況に切り替わった場合、排気浄化触媒の温度が急激に低下して、昇温前の温度に戻っていることを前提とし、前提条件の成立期間中に計時した継続時間をクリアしている。すなわち、実際の温度よりも低い排気浄化触媒の温度に対応した継続時間（＝０）を、前提条件が再び成立している状況に切り替わったときの初期値としている。そのため、この初期値から計時を再開することで、継続時間が所定値に達する時期が遅くなる。排気浄化触媒の劣化状態を判定し得る状況になったと判定するまでに不要に時間がかかり、その結果、同劣化状態を判定する機会が少なくなる。
【０００８】
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、その目的は、排気浄化触媒の劣化状態の判定機会を増やすことのできる排気浄化触媒の劣化判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、所定の前提条件の成立をもって、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒の温度が上昇し得る状況にあるとし、少なくとも前記前提条件の成立状況が所定時間以上継続することをもって、前記排気浄化触媒の劣化状態を判定するための実行条件を満たしているとして、同劣化状態の判定を行うようにした排気浄化触媒の劣化判定装置であって、前記前提条件の成立状況の継続時間を計時する計時手段と、前記前提条件が成立しなくなったとき、それまでに前記計時手段により計時された継続時間を減算する減算手段とを備えるとする。
【００１０】
上記の構成によれば、排気浄化触媒の劣化状態の判定に先立ち所定の前提条件が成立すると、その成立状況の継続時間が計時手段により計時される。そして、成立状況が所定時間以上継続されると（計時した継続時間が所定値以上になると）、排気浄化触媒の劣化状態を判定するための実行条件が満たされているとして、同劣化状態の判定が行われる。
【００１１】
上記前提条件が成立しなくなると、排気浄化触媒の温度が低下し、上記劣化状態を判定するための実行条件が満たされなくなる。この際、排気浄化触媒の温度は急激に低下するのではなく、時間とともに徐々に低下する。そのため、前提条件が再び成立するまでに、排気浄化触媒の温度が前提条件の前回成立時（昇温開始時）の値まで低下しない場合がある。
【００１２】
この点、請求項１に記載の発明では、前提条件が成立しなくなると、計時手段によりそれまでに計時された継続時間が減算手段によって減算される。そして、前提条件が再び成立したときには、上記減算後の値から成立状況の継続時間の計時が再開される。
【００１３】
従って、前提条件の不成立期間中に排気浄化触媒の温度がさほど低下せず、前提条件の前回成立時（昇温開始時）の値まで低下していなくても、前提条件の再成立時には、その排気浄化触媒の温度に対応し、かつ継続時間が「０」から計時される場合よりも大きな値から継続時間の計時を再開することが可能となる。そのため、再成立後に前提条件の成立状況が続いた場合には、「０」から計時を再開した場合よりも短い時間で所定時間に到達することとなる。その結果、より短い時間で排気浄化触媒の劣化状態を判定し得る状況となり、判定の機会が増える。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記減算手段は、前記内燃機関に吸入される空気の量に応じた減算値を用いて前記継続時間を減算するものであるとする。
【００１５】
ここで、排気中の空気は排気浄化触媒を通過する際に熱を持ち去る。そのため、前提条件の不成立期間中には、上記熱の持ち去りにより排気浄化触媒の温度が低下する。この際の温度の低下度合いは、空気による熱の持ち去り量（空気の量）に応じて異なる。また、排気浄化触媒を通過する排気中の空気の量と、内燃機関に吸入される空気の量との間には相関がある。
【００１６】
このため、請求項２に記載の発明によるように、減算手段が、内燃機関に吸入される空気の量に応じた減算値を用いて継続時間を減算することで、継続時間をそのときの排気浄化触媒の温度に対応したものにすることができる。従って、前提条件が再び成立した場合に、上記減算後の値から継続時間の計時を再開することで、排気浄化触媒の劣化状態を判定し得る状況になっていることを、より速く正確に把握することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記減算手段は、前記空気の量が多いときには少ないときよりも大きな減算値を用いて前記継続時間を減算するものであるとする。
【００１８】
排気中の空気が排気浄化触媒を通過する際に持ち去る熱の量は、空気の量が少ないときには少なく、空気の量が多くなるに従い多くなる。このため、請求項３に記載の発明によるように、空気の量が多いときには少ないときよりも大きな減算値を用いて継続時間を減算することで、空気の量の少ないときに継続時間が過剰に減算されたり、空気の量の多いときに減算が不足したりするのを抑制できる。従って、前提条件の不成立期間における空気の量に拘わらず、前提条件の再成立に応じて継続時間の計時が再開されるまでに、その継続時間を確実に排気浄化触媒の温度に対応したものにすることが可能となる。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記減算手段は、前記排気浄化触媒の温度の低下度合いに応じた減算値を用いて前記継続時間を減算するものであるとする。
【００２０】
上記の構成によれば、前提条件が成立しなくなった場合には排気浄化触媒の温度が低下するが、減算手段が温度の低下度合いに応じた減算値を用いて継続時間を減算することで、継続時間を、そのときの排気浄化触媒の温度に対応したものにすることができる。従って、前提条件が再び成立した場合に、この減算後の値から継続時間の計時を再開することで、排気浄化触媒の劣化状態を判定し得る状況になっていることを、より速く正確に把握することが可能となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記減算手段は、前記低下度合いが大きいときには小さいときよりも大きな減算値を用いて前記継続時間を減算するものであるとする。
【００２２】
上記の構成によれば、排気浄化触媒の温度の低下度合いが大きいときには小さいときよりも大きな減算値を用いて継続時間を減算することで、低下度合いの小さなときに継続時間が過剰に減算されたり、低下度合いの大きなときに減算が不足したりするのを抑制できる。従って、前提条件の不成立期間中における排気浄化触媒の温度の低下度合いに拘わらず、前提条件の再成立に応じて継続時間の計時が再開されるまでに、その継続時間を確実に排気浄化触媒の温度に対応したものにすることが可能となる。
【００２３】
請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記減算手段は、前記前提条件の不成立時間に応じた減算値を用いて前記継続時間を減算するものであるとする。
ここで、排気浄化触媒の温度は前提条件が成立しない場合に低下し、成立する場合に上昇する。排気浄化触媒の温度が低下する際のその低下量と前提条件の不成立時間との間には相関がある。このため、請求項６に記載の発明によるように、減算手段が前提条件の不成立時間に応じた減算値を用いて継続時間を減算することで、継続時間を、そのときの排気浄化触媒の温度に対応したものにすることができる。従って、前提条件が再び成立した場合に、上記減算後の値から継続時間の計時を再開することで、排気浄化触媒の劣化状態を判定し得る状況になっていることを、より速く正確に把握することが可能となる。
【００２４】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、前記減算手段は、前記不成立時間が長いときには短いときよりも大きな減算値を用いて前記継続時間を減算するものであるとする。
【００２５】
前提条件の不成立期間中における排気浄化触媒の温度の低下量は、前提条件の不成立時間が短いときには少なく、長くなるに従い多くなる傾向にある。従って、請求項７に記載の発明によるように、不成立時間が長いときには短いときよりも大きな減算値を用いて継続時間を減算することで、不成立時間の短いときに継続時間が過剰に減算されたり、不成立時間の長いときに減算が不足したりするのを抑制できる。従って、不成立時間に拘わらず、前提条件の再成立に応じて継続時間の計時が再開されるまでに、その継続時間を確実に排気浄化触媒の温度に対応したものにすることが可能となる。
【００２６】
請求項８に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記減算手段は、前記排気浄化触媒の温度に応じた減算値を用いて前記継続時間を減算するものであるとする。
前提条件の不成立期間中における排気浄化触媒の温度の低下度合いは、そのときの排気浄化触媒の温度によって異なり、同温度が高いときには低いときよりも、低下度合いが大きいものと考えられる。
【００２７】
このため、請求項８に記載の発明によるように、減算手段が排気浄化触媒の温度に応じた減算値を用いて継続時間を減算することで、継続時間をそのときの排気浄化触媒の温度に対応したものにすることができる。従って、前提条件が再び成立した場合に、上記減算後の値から継続時間の計時を再開することで、排気浄化触媒の劣化状態を判定し得る状況になっていることを、より速く正確に把握することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実施形態が適用される内燃機関としての多気筒ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１１及びその排気浄化装置１２の構成を示している。
【００２９】
エンジン１１は、大きくは吸気通路１３、気筒１０毎の燃焼室１４、及び排気通路１５を備えて構成されている。吸気通路１３の最上流部には、同吸気通路１３に吸入された空気を浄化するエアクリーナ１６が設けられている。エンジン１１においては、エアクリーナ１６から吸気下流側に向けて順に、吸気通路１３内の空気の流量を検出するエアフロメータ１７、ターボチャージャ１８のコンプレッサ１８Ａ、インタークーラ１９、及び吸気絞り弁２１が配設されている。そして、吸気通路１３は、吸気絞り弁２１の吸気下流側に設けられた吸気マニホールド２２において分岐されており、この分岐部分を通じて各気筒１０の燃焼室１４に接続されている。
【００３０】
エンジン１１のシリンダヘッド２３には、燃焼室１４内での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁２４が気筒１０毎に設けられている。各燃料噴射弁２４には、燃料供給路２５を通じて燃料タンク２６から燃料が供給される。燃料供給路２５には、燃料タンク２６から燃料を吸引して加圧吐出する燃料ポンプ２７、及びその吐出された高圧燃料を蓄圧する高圧燃料配管であるコモンレール２８が設けられている。そして、各気筒１０の燃料噴射弁２４はコモンレール２８にそれぞれ接続されている。
【００３１】
一方、排気通路１５の各燃焼室１４との接続部分は排気ポート２９となっている。排気通路１５には、各燃焼室１４から排気ポート２９を通じて排出された排気を集合させるための排気マニホールド３１、及びターボチャージャ１８のタービン１８Ｂが設けられている。
【００３２】
さらに、エンジン１１には、排気の一部を吸気中に再循環させる排気再循環（以下、「ＥＧＲ」という）装置３２が採用されている。ＥＧＲ装置３２は、吸気通路１３と排気通路１５とを連通させるＥＧＲ通路３３を備えて構成されている。ＥＧＲ通路３３の上流側は、排気通路１５の排気マニホールド３１とタービン１８Ｂとの間に接続されている。ＥＧＲ通路３３の途中には、その上流側から順に、再循環される排気を浄化するＥＧＲクーラ触媒３４、再循環される排気を冷却するＥＧＲクーラ３５、再循環される排気の流量を調整するＥＧＲ弁３６が配設されている。そしてＥＧＲ通路３３の下流側は、吸気通路１３の吸気絞り弁２１と吸気マニホールド２２との間に接続されている。
【００３３】
こうしたエンジン１１では、吸気通路１３に吸入された空気が、エアクリーナ１６で浄化された後、ターボチャージャ１８のコンプレッサ１８Ａに導入される。コンプレッサ１８Ａでは、導入された空気が圧縮され、インタークーラ１９に吐出される。圧縮によって高温となった空気は、インタークーラ１９にて冷却された後、吸気絞り弁２１及び吸気マニホールド２２を通って各気筒１０の燃焼室１４に分配供給される。こうした吸気通路１３内の空気の流量は、吸気絞り弁２１の開度制御を通じて調整される。また、その空気の流量（吸入空気量）はエアフロメータ１７により検出される。
【００３４】
空気の導入された燃焼室１４では、各気筒１０の圧縮行程において燃料噴射弁２４から燃料が噴射される。そして、吸気通路１３を通じて導入された空気と燃料噴射弁２４から噴射された燃料との混合気が燃焼室１４内で燃焼される。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン３７が往復動され、出力軸であるクランクシャフト３８が回転されて、エンジン１１の駆動力（出力トルク）が得られる。エンジン１１には、クランクシャフト３８の回転速度をエンジン回転速度として検出する回転速度センサ３９が設けられている。
【００３５】
各気筒１０の燃焼室１４での燃焼により生じた排気は、排気マニホールド３１を通じてターボチャージャ１８のタービン１８Ｂに導入される。この導入された排気の流勢によってタービン１８Ｂが駆動されると、吸気通路１３に設けられたコンプレッサ１８Ａが連動して駆動され、上記空気の圧縮が行われる。
【００３６】
一方、上記燃焼により生じた排気の一部はＥＧＲ通路３３に導入される。ＥＧＲ通路３３に導入された排気は、ＥＧＲクーラ触媒３４で浄化され、ＥＧＲクーラ３５で冷却された後、吸気通路１３の吸気絞り弁２１の吸気下流側の空気中に再循環される。こうして再循環される排気の流量は、ＥＧＲ弁３６の開度制御を通じて調整される。
【００３７】
上記のようにしてエンジン１１が構成されている。次に、このエンジン１１から排出される排気を浄化するための排気浄化装置１２について説明する。排気浄化装置１２は、添加弁４１を備えるほか、排気浄化触媒として複数（３つ）の触媒コンバータ（第１触媒コンバータ４２、第２触媒コンバータ４３、及び第３触媒コンバータ４４）を備えて構成されている。
【００３８】
最上流の第１触媒コンバータ４２はタービン１８Ｂの排気下流側に配設されており、担体に吸蔵還元型のＮＯｘ触媒を担持させることにより構成されている。第１触媒コンバータ４２では、排気中の窒素酸化物ＮＯｘを吸蔵するとともに、還元剤となる未燃燃料成分の供給によりその吸蔵した窒素酸化物ＮＯｘを還元して浄化する。第２触媒コンバータ４３は第１触媒コンバータ４２の排気下流側に配設されている。第２触媒コンバータ４３は、排気中のガス成分の通過を許容し、かつ同排気中の微粒子物質ＰＭの通過を阻止する多孔質材を担体とし、これに吸蔵還元型のＮＯｘ触媒を担持させることにより構成されている。第３触媒コンバータ４４は第２触媒コンバータ４３の排気下流側に配設されている。第３触媒コンバータ４４は、担体とこれに担持された酸化触媒とを備え、同酸化触媒により、排気中の炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯの酸化を通じて排気の浄化を行う。
【００３９】
添加弁４１は、排気通路１５の第１触媒コンバータ４２よりも上流側に配置されている。添加弁４１は燃料通路４６を通じて前記燃料ポンプ２７に接続されており、同燃料ポンプ２７から供された燃料を還元剤として排気中に噴射して添加する。この添加された燃料により排気を一時的に還元雰囲気として、第１及び第２触媒コンバータ４２，４３に吸蔵されている窒素酸化物ＮＯｘを還元浄化する。さらに、第２触媒コンバータ４３では微粒子物質ＰＭの浄化も同時に実行する。
【００４０】
なお、排気通路１５において第１触媒コンバータ４２と第２触媒コンバータ４３との間の空間には、同空間を通過する排気の温度（排気温度）、すなわち第２触媒コンバータ４３に流入する前の排気の温度を検出する排気温センサ４８が配設されている。また、排気通路１５において第２触媒コンバータ４３よりも下流の空間には、同空間を通過する排気の温度、すなわち第２触媒コンバータ４３を通過した直後の排気の温度を検出する排気温センサ４９が配設されている。また排気通路１５には、第２触媒コンバータ４３の排気上流側における排気圧力と排気下流側における排気圧力との差圧を検出する差圧センサ５１が配設されている。さらに、排気通路１５について、第１触媒コンバータ４２よりも排気上流側、及び第２触媒コンバータ４３と第３触媒コンバータ４４との間には、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ５２，５３がそれぞれ配設されている。
【００４１】
以上説明したエンジン１１及び排気浄化装置１２の制御は、電子制御装置６１によって行われる。電子制御装置６１は、エンジン１１の制御に係る各種処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータが記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの処理結果等が記憶されるＲＡＭ、外部との情報のやり取りを行うための入・出力ポート等を備えて構成されている。
【００４２】
電子制御装置６１の入力ポートには、上述した各センサに加え、運転者によるアクセル踏込量を検出するアクセルセンサ５４、コモンレール２８の内圧（レール圧）を検出するコモンレールセンサ５５、吸気絞り弁２１の開度を検出する絞り弁センサ５６等が接続されている。
【００４３】
また、電子制御装置６１の出力ポートには、上記吸気絞り弁２１、燃料噴射弁２４、燃料ポンプ２７、添加弁４１、ＥＧＲ弁３６等が接続されている。そして電子制御装置６１は、上記各センサの検出結果に基づき、それら出力ポートに接続された機器類を制御することで、エンジン１１の各種運転制御を実施する。各種運転制御には燃料噴射弁２４による燃料噴射制御が含まれるほか、燃焼に係る制御、排気の浄化に係る制御等が含まれている。
【００４４】
例えば、燃料噴射制御では、電子制御装置６１は、エンジン１１の運転状態に最適な基本噴射量を、アクセルセンサ５４によるアクセル踏込量、及び回転速度センサ３９によるエンジン回転速度に基づき算出する。また、そのエンジン回転速度により決定される基本最大噴射量（理論上噴射可能な最大量）に、各種センサからの信号による補正を加え最大噴射量を決定する。上記基本噴射量及び最大噴射量を比較し、噴射量の少ない方を目標噴射量として設定する。また、上記アクセル踏込量及びエンジン回転速度に基づき基本噴射時期を算出し、これを各種センサからの信号によって補正し、そのときのエンジン１１の運転状態に最適な目標噴射時期を算出する。そして、これらの目標噴射量及び目標噴射時期に基づき燃料噴射弁２４に対する通電を制御して、同燃料噴射弁２４を開閉させる。
【００４５】
燃焼に係る制御では、電子制御装置６１は、予め設定された複数の燃焼モードからエンジン１１の運転状態に応じたものを選択する。複数の燃焼モードには、通常燃焼モード及び低温燃焼モードが含まれている。ここで、ＥＧＲ装置３２が適用された本実施形態のエンジン１１では、燃料噴射弁２４から燃焼室１４への燃料噴射時期が一定の状態で燃焼室１４内の不活性ガスの量、すなわち再循環される排気の量が多くなると、燃焼室１４内における煤の発生量が徐々に多くなる。再循環される排気の量が所定値になると煤の発生量がピークになる。そして、再循環される排気の量が所定値よりも多くなると、燃焼室１４内における燃料及びその周辺の温度が低下して燃焼室１４内における煤の発生量が少なくなる。低温燃焼モードでは、上記所定値よりも多い量の排気が再循環されつつ燃焼室１４内で燃料が燃焼される。これに対し、通常燃焼モードでは、前記所定値よりも少ない量の排気が再循環されつつ燃焼室１４内で燃料が燃焼される。そして、電子制御装置６１は、そのときのエンジン１１の運転状態に応じた燃焼モードを選択する。
【００４６】
また、電子制御装置６１は、排気の浄化に係る制御の１つとして、排気浄化触媒に対する制御を実行する。この制御には、触媒再生制御モード、硫黄被毒回復制御モード、ＮＯｘ還元制御モード、及び通常制御モードという４つの触媒制御モードが設定されており、電子制御装置６１は触媒コンバータ４２〜４４の状態に応じた触媒制御モードを選択して実行する。
【００４７】
触媒再生制御モードとは、特に第２触媒コンバータ４３内に堆積している微粒子物質ＰＭを燃焼させて二酸化炭素ＣＯ2 と水Ｈ2 Ｏにして排出する制御を行うモードであり、添加弁４１からの燃料添加を継続的に繰り返して担体の温度（触媒床温）を高温化（６００〜７００℃）するモードである。
【００４８】
硫黄被毒回復制御モードとは、第１及び第２触媒コンバータ４２，４３内のＮＯｘ触媒が硫黄酸化物ＳＯｘによって被毒されて窒素酸化物ＮＯｘの吸蔵能力が低下した場合に硫黄酸化物ＳＯｘを放出させる制御を行うモードである。
【００４９】
ＮＯｘ還元制御モードとは、第１及び第２触媒コンバータ４２，４３内のＮＯｘ触媒に吸蔵された窒素酸化物ＮＯｘを、窒素Ｎ2 、二酸化炭素ＣＯ2 及び水Ｈ2 Ｏに還元して放出するモードである。このモードでは、添加弁４１からの比較的時間をおいた間欠的な燃料添加により、触媒温度が比較的低温（例えば２５０〜５００℃）となる。これ以外の状態が通常制御モードとなり、このモードでは添加弁４１からの還元剤添加はなされない。
【００５０】
さらに、電子制御装置６１は、排気の浄化に係る制御の１つとして、上記ＮＯｘ触媒の劣化状態を判定する制御も行う。この制御を行うのは、ＮＯｘ触媒は長期にわたる使用により劣化し、窒素酸化物ＮＯｘを十分に吸蔵できなくなったり、還元雰囲気にて窒素酸化物ＮＯｘを十分に還元できなくなったりするおそれがあり、この不具合に対処するために劣化状態の把握が必要となるためである。
【００５１】
上記劣化状態の判定は、ＮＯｘ触媒が昇温して活性化している状況下で行われることが、誤判定を排して判定精度を確保するうえで有効である。ここでの「昇温」とは、添加弁４１から添加された還元剤によりＮＯｘ触媒が活性化されて、触媒床温が上昇する現象をいう。そこで、本実施形態では、触媒床温が上昇し得る状況にあるかどうかを判定するための前提条件を設定し、この前提条件が成立している状況が所定時間以上継続すると、ＮＯｘ触媒の劣化状態の判定を行うための実行条件を満たしているとして、同判定に移行するようにしている。
【００５２】
図２のフローチャートは、上記実行条件の成立状況（成立／不成立）を判定するための「実行条件判定ルーチン」を示している。このルーチンに示される一連の処理は、所定時間毎の処理として電子制御装置６１によって実行される。この実行に際しては、前提条件成立カウンタが用いられる。前提条件成立カウンタは、前提条件が成立している状況の継続時間を計時するためのものである。そして、判定結果は実行フラグの設定状況（「ＯＮ」又は「ＯＦＦ」）により表される。実行条件が成立している場合には実行フラグが「ＯＮ」に設定され、実行条件が成立していない場合には実行フラグが「ＯＦＦ」に設定される。
【００５３】
この実行条件判定ルーチンでは、電子制御装置６１は、まずステップ１１０において、予め設定された前提条件が成立しているか否かを判定する。ここでは、下記に示す条件Ａ〜条件Ｈを前提条件とし、これらの条件Ａ〜条件Ｈが全て満たされている場合にのみ、触媒床温が上昇し得る状況にある（前提条件：成立）としている。従って、条件Ａ〜条件Ｈが１つでも成立していない場合には、前提条件は成立しない。
【００５４】
＜条件Ａ＞
触媒制御モードとして触媒再生制御モード又は硫黄被毒回復制御モードが選択されて実行されていること。これは、これらの触媒制御モードでは、触媒床温を高温化して微粒子物質ＰＭを燃焼、又は硫黄酸化物ＳＯｘを放出させるために、継続的に添加弁４１から還元剤の添加が繰り返されるからである。
【００５５】
＜条件Ｂ＞
触媒床温が一定値以上であること。これは、同条件Ｂが満たされていない場合には、ＮＯｘ触媒が十分活性化しておらず、添加弁４１から還元剤を添加しても触媒床温が上昇しないおそれがあるからである。
【００５６】
なお、触媒床温としては、センサ等により直接検出した値を用いることが望ましいが、排気温センサ４８，４９により検出された排気温を触媒床温の相当値として用いてもよい。これ以外にも、エンジン１１の運転状態（例えばエンジン回転速度、燃料噴射弁２４からの燃料噴射量等）に基づき、さらには熱容量による応答遅れを考慮して、排気から与えられる熱量により触媒床温を推定計算してもよい。
【００５７】
＜条件Ｃ＞
排気温センサ４９にて検出される排気温が一定値未満であること。ただし、この条件は、触媒床温が上がり過ぎた場合（上記一定値以上になった場合）に、添加弁４１からの還元剤の添加を停止して、触媒床温を昇温させる制御を行わないようにした排気浄化装置１２を前提としている。
【００５８】
＜条件Ｄ＞
ＮＯｘ触媒の劣化状態を検出し得る燃焼モードであること。この燃焼モードとしては、低温燃焼モード以外の燃焼モードが挙げられる。これは、低温燃焼モードにおいて、ＥＧＲ装置３２により空燃比を理論空燃比近くまで低下させた場合に第１触媒コンバータ４２内のＮＯｘ触媒の触媒床温が大きく変動することがあり、この変動による検出精度低下を防止するためである。
【００５９】
＜条件Ｅ＞
添加弁４１が作動していること。これは、添加弁４１から還元剤が添加されないと触媒床温が意図するように上昇しないからである。
【００６０】
＜条件Ｆ＞
排気温センサ４８，４９に異常が検出されていないこと。ただし、この条件は、各排気温センサ４８，４９の断線等の異常を検出する処理が行われる排気浄化装置１２を前提としている。
【００６１】
＜条件Ｇ＞
排気マニホールド３１に付着する燃料の量が一定値以下であること。これは、添加弁４１から還元剤が添加されても排気マニホールド３１に付着する量が多い場合には、その分触媒床温の昇温に関わる添加剤が少なくなるためである。
【００６２】
＜条件Ｈ＞
バッテリの出力電圧が一定値以上であること。これは、低電圧では各排気温センサ４８，４９の検出精度が低下するためである。
【００６３】
上記ステップ１１０の判定条件が満たされている（前提条件：成立）と、触媒床温が上昇し得る状況にあると考えられることから、ステップ１２０に移行し前提条件成立カウンタをカウントアップする。例えば、同カウンタを予め定められた値ずつインクリメントすることにより、本処理の制御周期を単位として時間をカウントする。このカウント動作により、前提条件の成立状況の継続時間が計時される。
【００６４】
次に、ステップ１５０において、前提条件成立カウンタの値が所定値α以上であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと、触媒床温が十分高くなっておらず、ＮＯｘ触媒の劣化状態を精度よく判定し得る状況には未だ至っていないとして、ステップ１７０において実行フラグを「ＯＦＦ」に設定する。この設定処理を経た後に、実行条件判定ルーチンを一旦終了する。
【００６５】
前提条件の成立状況が継続すると、その成立期間中にはステップ１２０の処理が繰り返されて前提条件成立カウンタの値が増加してゆく。一方、このときには触媒床温は上昇してゆく。そして、上記条件成立カウンタの値が上記所定値α以上になって上記ステップ１５０の判定条件が満たされると、ＮＯｘ触媒の劣化状態を精度よく判定し得る状況になっているとして、ステップ１６０において実行フラグを「ＯＮ」に設定する。この設定処理を経た後に、実行条件判定ルーチンを一旦終了する。
【００６６】
なお、上記のように設定された実行フラグは、ＮＯｘ触媒の劣化状態の判定を行うかどうかを決定する際の指標の少なくとも１つとして用いられる。劣化判定に際しては、例えばＮＯｘ触媒の温度等に基づき劣化量を算出し、これを劣化カウンタにて積算する。そして、劣化カウンタと所定の劣化判定値とを比較し、劣化カウンタの値が劣化判定値以上となった場合に、劣化している旨判定する。
【００６７】
ところで、前提条件が成立している状態から成立していない状態に切り替わった場合には、触媒床温が低下し、劣化状態を判定するための実行条件が満たされなくなる。前提条件が成立していない状況としては、例えば減速時、アイドリング時等、エンジン１１に加わる負荷が小さいときが挙げられる。一方、実行条件判定ルーチンでは、上記前提条件の不成立に応じ、上記ステップ１１０の判定条件が満たされなくなる。この場合には、前提条件が再び成立する際に備えて前提条件成立カウンタの初期値を設定する処理を行う。
【００６８】
ここで、前提条件が成立していない状況に切り替わった場合に、背景技術と同様にして触媒床温が図３において二点鎖線で示すように急激に低下し（タイミングｔ２参照）、前提条件が前回成立している状況に切り替わったとき（触媒床温の昇温開始時、タイミングｔ１参照）の温度に戻っているものと仮定する。この場合には、前提条件の成立期間中にカウントした値（計時した継続時間）を、図３において一点鎖線で示すようにクリア（＝０）することが考えられる。
【００６９】
しかし、上記値（＝０）を、前提条件が再び成立している状況に切り替わるとき（タイミングｔ３参照）の前提条件成立カウンタの初期値とすると、実際の触媒床温に対応していない値が初期値として設定されるおそれがある。これは、前提条件が成立していない状況に切り替わった場合、多くは、触媒床温は図３において実線で示すように時間の経過とともに徐々に低下するためである。そして、前提条件の不成立期間にもよるが、前提条件が再び成立している状況に切り替わるときには、触媒床温は、前提条件が前回成立している状態から成立していない状態に切り替わったときよりも僅かに低下しているにとどまり、前提条件が前回成立している状況に切り替わったとき（昇温開始時）の温度よりも高くなっていることが多い。
【００７０】
上記のようにクリアされた値（＝０）を、前提条件が再び成立している状況に切り替わった時点の初期値とすると、前提条件が再び成立している状況に切り替わることに伴い、この初期値からカウントアップを再開した場合、所定値αに達する時期が遅くなる。劣化状態を判定し得る状況になったと判断するまでに不要に時間がかかり、劣化判定の機会が少なくなる。
【００７１】
そこで、こうした不具合を解消すべく上記ステップ１１０の判定条件が満たされない場合にはステップ１３０へ移行し、前提条件成立カウンタが採り得る最小値（この場合、「０」）よりも大きいかどうかを判定する。前提条件成立カウンタが「０」であって、ステップ１３０の判定条件が満たされていない場合には、そのまま上述したステップ１５０へ移行する。
【００７２】
これに対し、ステップ１３０の判定条件が満たされている場合には、ステップ１４０へ移行し、前提条件成立カウンタをクリアするのではなく所定の値だけ減算（デクリメント）する。この減算処理により、前提条件の不成立期間中計時した継続時間が減算される。
【００７３】
減算値としては、触媒床温の低下量（低下代）に対応したものを用いることが望ましい。ここで、触媒床温は、ＮＯｘ触媒を通過する空気の影響を受ける。すなわち、排気中の空気がＮＯｘ触媒を通過すると、その通過の過程でＮＯｘ触媒の熱が空気によって持ち去られて、触媒床温が低下する。この際の低下度合いは、空気による熱の持ち去り量（空気の量）に応じて異なる。また、ＮＯｘ触媒を通過する排気中の空気の量と、エンジン１１の燃焼室１４に吸入される空気の量（吸入空気量）との間には相関がある。この点を考慮し、減算値として、吸入空気量に基づき設定された一定の値を用いる。ここでは、前提条件の不成立期間中に吸入空気量が採り得る最大の値となった場合（触媒床温が最も大きく低下する場合）を基準とし、このときに過不足のない値を減算値とする。
【００７４】
上記ステップ１４０の減算処理により、前提条件成立カウンタの値は、そのときの触媒床温に対応した値、又はそれに近い値となる。ステップ１４０の処理は、前提条件が再び成立している状況に切り替わる直前まで行われる。そして、再び前提条件が成立している状況に切り替わった場合には、その切り替わる直前の前提条件成立カウンタの値が初期値とされてカウントアップ（ステップ１２０）が再開される。
【００７５】
ステップ１４０の処理を経た後、上述したステップ１５０へ移行し、所定値αとの比較を行って実行フラグを設定する。
上記実行条件判定ルーチンにおける電子制御装置６１によるステップ１１０，１２０の処理は計時手段に相当し、ステップ１１０，１４０の処理は減算手段に相当する。
【００７６】
上述した実行条件判定ルーチンに従って処理が繰り返し行われると、前提条件の成立／不成立に応じ触媒床温及び前提条件成立カウンタが、例えば図３に示すように変化する。この例は、タイミングｔ１よりも前、及びタイミングｔ２〜ｔ３の期間に前提条件が成立せず、タイミングｔ１〜ｔ２の期間、及びタイミングｔ３以降の期間に前提条件が成立した場合を示している。
【００７７】
タイミングｔ１よりも前の期間には前提条件が成立せず、前提条件成立カウンタは採り得る最小値（＝０）を保持している。そのため、実行条件判定ルーチンでは、ステップ１１０→１３０→１５０→１７０→リターンの順に処理が行われる。また、この期間では、触媒床温が上昇していない。すなわち、排気通路１５における第２触媒コンバータ４３の排気上流側と排気下流側とで排気温に差がない。
【００７８】
タイミングｔ１〜ｔ２の前提条件の成立期間にあっては、実行条件判定ルーチンでは、ステップ１１０→１２０→１５０→１７０（又は１６０）→リターンの順に処理が行われる。ステップ１２０の処理により、前提条件成立カウンタの値が増加してゆく。この値と所定値αとの大小関係に基づき、実行フラグが「ＯＦＦ」又は「ＯＮ」に設定される。また、この期間では、前提条件が成立していることから触媒床温が時間の経過に従い上昇（昇温）してゆく。
【００７９】
タイミングｔ２で前提条件が成立しない状況に切り替わった場合、実行条件判定ルーチンでは、ステップ１１０→１３０→１４０→１５０→１７０→リターンの順に処理が行われる。ステップ１４０の処理により、前提条件成立カウンタの値が減少する。減算値が一定値であることから、前提条件の不成立期間中（タイミングｔ２〜ｔ３）、前提条件成立カウンタは一定の変化勾配をもって減少する。また、この期間では触媒床温が徐々に低下してゆく。
【００８０】
前提条件が再び成立している状況に切り替わるタイミングｔ３では、触媒床温は、前提条件が前回成立していない状況に切り替わったタイミングｔ２での触媒床温よりも若干低下している。これに対し、前提条件成立カウンタの値は上記ステップ１４０の処理（減算処理）により、タイミングｔ２での値よりも若干小さくなっている。この値は、タイミングｔ２で前提条件成立カウンタをクリアした場合（一点鎖線参照）より大きい。このようにして、前提条件が再び成立している状況に切り替わるタイミングｔ３では、前提条件成立カウンタの値はそのときの触媒床温に対応した値となる。
【００８１】
タイミングｔ３以降、実行条件判定ルーチンでは、上述したタイミングｔ１〜ｔ２の期間と同様の順に処理が行われる。前提条件成立カウンタについては、タイミングｔ３における値が初期値とされ、その値からカウントアップ（ステップ１２０）が再開される。前提条件成立カウンタは時間とともに増加してゆく。また、この期間には、上述したタイミングｔ１〜ｔ２の期間と同様に触媒床温が上昇する。
【００８２】
以上詳述した第１実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）前提条件の成立に応じて前提条件成立カウンタをカウントアップすることで、前提条件の成立状況の継続時間を計時している。前提条件が成立しなくなると、前提条件成立カウンタをクリア（＝０）するのではなく減算し、その減算結果を前提条件が再び成立している状況に切り替わったときの初期値としている。
【００８３】
従って、前提条件の不成立期間中に触媒床温がさほど低下せず、前提条件が前回成立している状況に切り替わったとき（昇温開始時）の値まで低下しなくても、前提条件が再び成立している状況に切り替わったときには、初期値を「０」とした場合よりも大きな値から前提条件成立カウンタのカウントアップを再開することができる。そのため、その後に前提条件の成立状況が続いた場合には、前提条件成立カウンタの値がより短い時間で所定値αに到達する。その結果、より短い時間でＮＯｘ触媒の劣化状態を判定し得る状況にして、判定の機会を増やすことが可能となる。
【００８４】
（２）空気の熱の持ち去りによる触媒床温の低下を考慮して減算値（一定値）を設定し、この減算値を用いて前提条件成立カウンタを減算するようにしている。そのため、この減算により、前提条件が再び成立している状況に切り替わるときの前提条件成立カウンタの初期値として、触媒床温に対応した値を設定することができる。従って、前提条件が再び成立している状況に切り替わった場合に、上記のように設定された初期値から前提条件成立カウンタのカウントアップを再開することで、ＮＯｘ触媒の劣化状態を判定し得る状況になっていることを、より速く正確に把握することが可能となる。
【００８５】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について、図４を参照して説明する。
第２実施形態は、実行条件判定ルーチンにおいて、減算値としてそのときの吸入空気量の応じた値（可変値）を用いるようにしている。これは、排気中の空気がＮＯｘ触媒を通過する際に持ち去る熱の量は、空気の量が少ないときには少なく、空気の量が多くなるに従い多くなるからである。
【００８６】
具体的には、電子制御装置６１は、実行条件判定ルーチン（図２）のステップ１１０の判定条件が満たされず、かつステップ１３０の判定条件が満たされていると、ステップ１４０において前提条件成立カウンタを減算する。このステップ１４０では、減算に先立ち、例えばメモリに格納されているマップを参照して減算値を求める。このマップには、図４に示すように、吸入空気量が多いときには少ないときよりも減算値が大きくなるように、吸入空気量と減算値との関係が規定されている。そして、エアフロメータ１７によるそのときの吸入空気量に対応する減算値を上記マップから求め、これを用いて前提条件成立カウンタを減算する。この処理を経た後にステップ１５０へ移行する。
【００８７】
上記ステップ１４０の処理を行うことで、例えば、前提条件の不成立期間中、吸入空気量が一定である場合には、上記図３に示すように前提条件成立カウンタは、一定の変化勾配をもって、すなわち実行条件判定ルーチンが実行される毎に一定量ずつ減少してゆく。これに対し、前提条件の不成立期間中に吸入空気量が変化する場合には、その吸入空気量に応じた変化勾配をもって前提条件成立カウンタの値が減少してゆく。吸入空気量の少ないときには小さな減少度合いでもって、また吸入空気量の多いときには大きな減少度合いでもって前提条件成立カウンタの値が減少してゆく。そして、前提条件が成立している状況に切り替わると、その切り替わる直前における前提条件成立カウンタの値を初期値としてカウントアップ（ステップ１２０）が再開される。
【００８８】
なお、上述した事項以外の事項、例えばエンジン１１及び排気浄化装置１２の各構成、実行条件判定ルーチンにおけるステップ１４０以外の処理等、については第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８９】
従って、第２実施形態によると、上述した（１），（２）に加え、次の効果が得られる。
（３）吸入空気量が多いときには少ないときよりも大きな減算値を設定し、この減算値を用いて前提条件成立カウンタを減算することで、前提条件の成立状況の継続時間を減算するようにしている。このため、吸入空気量の少ないときに前提条件成立カウンタが過剰に減算されたり、吸入空気量の多いときに前提条件成立カウンタの減算が不足したりするのを抑制できる。前提条件の不成立期間中における吸入空気量に拘わらず、前提条件が再び成立している状況に切り替わるまでに前提条件成立カウンタ（継続時間）を確実に触媒床温に対応したものにすることが可能となる。
【００９０】
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態について、図５を参照して説明する。
第３実施形態は、実行条件判定ルーチンにおいて、減算値として、単位時間当りの触媒床温の低下量（低下度合い）を考慮して設定された値を用いている。ここで、減算値としては一定値であってもよいし、また、触媒床温の低下度合いに応じて異なる可変値であってもよい。
【００９１】
具体的には、電子制御装置６１は、実行条件判定ルーチン（図２）のステップ１１０の判定条件が満たされず、かつステップ１３０の判定条件が満たされていると、ステップ１４０において前提条件成立カウンタを減算する。ここで、減算値が一定値である場合には、例えば、前提条件の不成立期間中における触媒床温の低下度合いが採り得る最大の値となった場合を基準とし、このときに過不足のない値を減算値とする。減算値が可変値である場合には、減算に先立ち、例えばメモリに格納されているマップを参照して減算値を設定する。このマップには、図５に示すように、触媒床温の低下度合いが大きいときには小さいときよりも減算値が大きくなるように、触媒床温の低下度合いと減算値との関係が規定されている。そして、そのときの触媒床温の低下度合いを求める。例えば、実行条件判定ルーチンについて、前回制御周期での触媒床温と今回制御周期での触媒床温との差を求め、これを低下度合いとする。なお、触媒床温としては上述したように実測値（触媒床温相当値）や推定値を用いることができる。この低下度合いに対応する減算値を上記マップから求め、これを用いて前提条件成立カウンタを減算する。この処理を経た後にステップ１５０へ移行する。
【００９２】
上記ステップ１４０の処理を行うことで、例えば、減算値が一定値である場合には、前提条件成立カウンタは、一定の変化勾配をもって、すなわち実行条件判定ルーチンが実行される毎に一定量ずつ減少してゆく。これに対し、減算値が可変値である場合には、触媒床温の低下度合いに応じた変化勾配をもって前提条件成立カウンタの値が減少してゆく。触媒床温の低下度合いの小さいときには小さな変化勾配でもって、また低下度合いの大きいときには大きな変化勾配でもって前提条件成立カウンタの値が減少してゆく。
【００９３】
なお、上述した事項以外の事項、例えばエンジン１１及び排気浄化装置１２の各構成、実行条件判定ルーチンにおけるステップ１４０以外の処理等、については第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００９４】
従って、第３実施形態によると、上述した（１）に加え、次の効果が得られる。
（４）前提条件が成立していない状況に切り替わった場合には触媒床温が低下するところ、触媒床温の低下度合いに応じた減算値を用いて前提条件成立カウンタを減算するようにしている。そのため、この減算により、前提条件成立カウンタをそのときの触媒床温に対応したものにすることができる。従って、前提条件が再び成立している状況に切り替わった場合に、上記のように設定された値から前提条件成立カウンタのカウントアップを再開することで、ＮＯｘ触媒の劣化状態を判定し得る状況になっていることを、より速く正確に把握することが可能となる。
【００９５】
（５）触媒床温の低下度合いが大きいときには小さいときよりも大きな減算値を設定し、この減算値を用いて前提条件成立カウンタを減算することで、前提条件の成立状況の継続時間を減算するようにしている。このため、触媒床温の低下度合いの小さいときに前提条件成立カウンタが過剰に減算されたり、触媒床温の低下度合いの大きいときに前提条件成立カウンタの減算不足が生じたりするのを抑制できる。前提条件の不成立期間中における触媒床温の低下度合いに拘わらず、前提条件が再び成立している状況に切り替わるまでに前提条件成立カウンタ（継続時間）を確実に触媒床温に対応したものにすることが可能となる。
【００９６】
（第４実施形態）
次に、本発明を具体化した第４実施形態について、図６〜図８を参照して説明する。
ここで、触媒床温は前提条件が成立しない場合に低下し、成立する場合に上昇する。触媒床温が低下する際のその低下量と、前提条件が成立していない状況に切り替わって再び成立している状況に切り替わるまでの期間（不成立時間）との間には相関がある。低下量は不成立時間が短いときには少なく、不成立時間が長くなるに従って多くなる。そこで、第４実施形態では、実行条件判定ルーチンにおいて、減算値として不成立時間を考慮して設定した値を用いるようにしている。
【００９７】
図７のフローチャートは、上記図２に対応する「実行条件判定ルーチン」を示している。このルーチンに示される一連の処理は、所定時間毎の処理として電子制御装置６１によって実行される。
【００９８】
この実行条件判定ルーチンでは、電子制御装置６１は、まずステップ２１０において、前提条件が成立しているか否かを判定する。この前提条件の内容は第１実施形態で説明したものと同じである。
【００９９】
ステップ２１０の判定条件が満たされていると、ステップ２２０において、実行条件判定ルーチンが前回実行されたとき（前回制御周期）に前提条件が成立していたかどうかを判定する。この判定条件が満たされていると（成立状況が継続していると）、ステップ２３０へ移行して前提条件成立カウンタをカウントアップする。実行条件判定ルーチンが一定時間毎に実行されて、前提条件成立カウンタが一定時間毎にカウントアップされることから、上記ステップ２３０の処理により前提条件の成立状況の継続時間が計時される。そして、ステップ２３０の処理を経た後にステップ２６０へ移行する。
【０１００】
前提条件が成立しなくなって上記ステップ２１０の判定条件が満たされなくなると、ステップ２４０において、その状況（前提条件：不成立）に切り替わってからの経過時間（不成立時間）を計時する。この計時には、例えば上述した前提条件成立カウンタと同様にしてカウンタを用い、ステップ２４０の処理を行う毎にカウントアップする。そして、ステップ２４０の処理を経た後に上記ステップ２６０へ移行する。この場合には、前提条件成立カウンタに対しては何ら操作が行われず、従って、前提条件成立カウンタについては前提条件が「不成立」に切り替わる直前の値が保持される。
【０１０１】
これに対し、上記ステップ２１０の判定条件が満たされ、かつステップ２２０の判定条件が満たされない場合、すなわち前回制御周期までは前提条件が成立していなかったが、今回の制御周期で前提条件が「不成立」から「成立」に切り替わった場合には、ステップ２５０へ移行し、前提条件成立カウンタの減算に用いる減算値を算出する。この算出には、例えばメモリに格納されているマップを参照する。このマップには、図６に示すように、前提条件の不成立時間が長いときには短いときよりも減算値が大きくなるように、不成立時間と減算値との関係が規定されている。そして、上記ステップ２４０の処理により計時された前提条件の不成立時間に対応する減算値を上記マップから求め、これを用いて前提条件成立カウンタを減算する。この処理を経た後にステップ２６０へ移行する。次回の制御周期でも引き続き前提条件が成立している場合には、上記減算結果を初期値として前提条件成立カウンタのカウントアップ（ステップ２３０）が再開される。
【０１０２】
なお、ステップ２６０以降では、上述した図２のステップ１５０〜１７０と同様の処理を行う。すなわち、ステップ２６０において前提条件成立カウンタの値が所定値α以上であるかどうかを判定し、同判定条件が満たされているとステップ２７０において実行フラグを「ＯＮ」に設定する一方、満たされていないとステップ２８０において実行フラグを「ＯＦＦ」に設定する。ステップ２７０又はステップ２８０の処理を経た後に実行条件判定ルーチンを一旦終了する。
【０１０３】
上述した実行条件判定ルーチンに従って処理が繰り返し行われると、前提条件の成立状況（成立／不成立）に応じ触媒床温及び前提条件成立カウンタが、例えば図８に示すように変化する。この例は、タイミングｔ１１よりも前の期間、及びタイミングｔ１２よりも後の期間に前提条件が成立し、タイミングｔ１１〜ｔ１２の期間に前提条件が成立しなくなった場合を示している。なお、図８中の一点鎖線及び二点鎖線が示す内容は、図２におけるものと同様である。
【０１０４】
タイミングｔ１１よりも前の期間（前提条件：成立）にあっては、実行条件判定ルーチンでは、ステップ２１０，２２０の判定条件がともに満たされることから、ステップ２１０→２２０→２３０→２６０→２８０（又は２７０）の順に処理が行われる。ステップ２３０の処理により、前提条件成立カウンタの値が増加してゆく。この値と所定値αとの大小関係に基づき、実行フラグが「ＯＦＦ」又は「ＯＮ」に設定される。また、上記期間では、前提条件が成立していることから触媒床温が時間の経過に従い上昇（昇温）してゆく。
【０１０５】
タイミングｔ１１で前提条件が成立していない状況に切り替わった場合、実行条件判定ルーチンでは、ステップ２１０→２４０→２６０→２８０→リターンの順に処理が行われる。ステップ２４０の処理により不成立時間が計時される一方、前提条件成立カウンタは保持される。
【０１０６】
タイミングｔ１１から前提条件が再び成立している状況に切り替わるタイミングｔ１２までの期間には、触媒床温が徐々に低下する。タイミングｔ１２では、触媒床温は、前提条件が前回成立していない状況に切り替わったタイミングｔ１１での触媒床温よりも若干低下している。これに対し、実行条件判定ルーチンでは、ステップ２１０の判定条件は満たされるもののステップ２２０の判定条件が満たされないことから、ステップ２１０→２２０→２５０→２６０→２８０→リターンの順に処理が行われる。この際、ステップ２５０の処理により、不成立時間（ステップ２４０）に対応した減算値にて前提条件成立カウンタが減算される。この減算により、前提条件成立カウンタの値は、前提条件が前回成立していない状況に切り替わったタイミングｔ１１での値よりも小さくなる。この値は、タイミングｔ１１で前提条件成立カウンタをクリアした場合（図８の一点鎖線参照）より大きい。このようにして、前提条件が再び成立している状況に切り替わるタイミングｔ１２では、前提条件成立カウンタはそのときの触媒床温に対応した値となる。
【０１０７】
タイミングｔ１２以降、実行条件判定ルーチンでは、上述したタイミングｔ１１よりも前の期間と同様の順に処理が行われる。前提条件成立カウンタについては、タイミングｔ１２におけるステップ２５０の処理により減算された後の値が初期値とされ、その値からカウントアップが再開される。前提条件成立カウンタは触媒床温の上昇に対応して時間とともに増加してゆく。また、タイミングｔ１２以降は、前提条件が成立していることから触媒床温は上昇する。
【０１０８】
なお、上述した事項以外の事項、例えばエンジン１１、排気浄化装置１２等の構成については第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
従って、第４実施形態によると、上述した（１）に加え、次の効果が得られる。
【０１０９】
（６）前提条件が成立しなくなった場合には触媒床温が低下するところ、その前提条件の不成立時間の計時を開始する。そして、前提条件が再び成立している状況に切り替わったときには不成立時間に応じた減算値を設定し、この減算値を用いて前提条件成立カウンタを減算するようにしている。そのため、この減算により、前提条件が再び成立している状況に切り替わったときには前提条件成立カウンタを触媒床温に対応した値とすることができる。従って、その後に前提条件の成立状況が続く場合には、上記の値から前提条件成立カウンタのカウントアップを再開することで、ＮＯｘ触媒の劣化状態を判定し得る状況になっていることを、より速く正確に把握することが可能となる。
【０１１０】
（７）前提条件の不成立時間が長いときには短いときよりも大きな減算値を設定し、この減算値を用いて前提条件成立カウンタを減算することで、前提条件の成立時間を減算するようにしている。このため、不成立時間の短いときに前提条件成立カウンタが過剰に減算されたり、不成立時間の長いときに前提条件成立カウンタの減算不足が生じたりするのを抑制できる。従って、不成立時間に拘わらず、前提条件が再び成立している状況に切り替わって前提条件成立カウンタのカウントアップ（継続時間の計時）を再開するまでに、その前提条件成立カウンタの値（継続時間）を触媒床温に対応したものにすることができる。
【０１１１】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・前提条件の不成立期間における触媒床温の低下度合いは、そのときの触媒床温によって異なり、同触媒床温が高いときには低いときよりも、低下度合いが大きいものと考えられる。
【０１１２】
そこで、触媒床温に応じた減算値を設定する。触媒床温の高いときには低いときよりも減算値を大きな値に設定する。そして、この設定した減算値を用いて前提条件成立カウンタを減算することで、前提条件が再び成立している状況に切り替わったときの前提条件成立カウンタの初期値とする。こうすることで、触媒床温に対応した初期値を設定することができる。従って、前提条件が成立している状況に再び切り替わった場合に、上記初期値から前提条件成立カウンタのカウントアップ（継続時間の計時）を再開することで、ＮＯｘ触媒の劣化状態を判定し得る状況になっていることを、より速く正確に把握することが可能となる。
【０１１３】
・上記各実施形態における前提条件の内容は一例に過ぎない。ＮＯｘ触媒の温度が上昇し得る状況にあることを把握できるものであることを条件に、この前提条件の内容を適宜変更してもよい。
【０１１４】
・上記各実施形態における減算値を、マップに代えて所定の演算式に基づいて算出するようにしてもよい。
・上記第２実施形態において減算値を算出する際に用いるマップ（図４参照）は、吸入空気量が多いときに少ないときよりも減算値が大きくなるマップ構造を有するものであればよい。従って、この条件を満たす範囲内でマップ構造を適宜に変更してもよい。例えば、吸入空気量の採り得る範囲を２つ以上の領域に分け、領域毎に減算値を設定（同一領域内では減算値同一）してもよい。
【０１１５】
第３及び第４実施形態において減算値を算出する際に用いるマップ（図５、図６参照）についても、上記と同様にマップ構造を変更してもよい。第３実施形態では、触媒床温の低下度合いが大きいときには小さいときよりも減算値が大きくなるマップ構造とし、第４実施形態では、前提条件の成立時間が長いときには短いときよりも減算値が大きくなるマップ構造とする。
【０１１６】
・第２及び第３実施形態において、前提条件成立カウンタを第４実施形態と同様に操作するようにしてもよい。すなわち、実行条件判定ルーチンが実行される毎に前提条件成立カウンタを減算することに代え、前提条件の不成立期間中は前提条件成立カウンタを保持しておき、前提条件が再び成立している状況に切り替わったときに一度に前提条件成立カウンタを減算するようにしてもよい。
【０１１７】
例えば、第２実施形態では、前提条件の不成立期間中、吸入空気量を積算する。前提条件が再び成立している状況に切り替わったときには、その時点における吸入空気量の積算値に対応する減算値を求め、これを前提条件が成立していない状況に切り替わったときにおける前提条件成立カウンタから減算する。
【０１１８】
また、第３実施形態では、前提条件の不成立期間中、触媒床温の低下度合い（単位時間当りの低下量）を積算する。前提条件が再び成立している状況に切り替わったときには、その時点における低下度合いの積算値に対応する減算値を求め、これを前提条件が成立していない状況に切り替わったときにおける前提条件成立カウンタから減算する。
【０１１９】
・本発明は、ディーゼルエンジンに限らず、希薄燃焼式ガソリンエンジン等について上記各実施形態と同様な触媒構成を採用した場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態について、エンジン及び排気浄化装置の構成を示す略図。
【図２】第１実施形態における実行条件判定ルーチンを説明するフローチャート。
【図３】第１実施形態において前提条件の成立状況、触媒床温及び前提条件成立カウンタの変化態様の一例を示すタイミングチャート。
【図４】第２実施形態において減算値の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図５】第３実施形態において減算値の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図６】第４実施形態において減算値の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図７】第４実施形態における実行条件判定ルーチンを説明するフローチャート。
【図８】第４実施形態において前提条件の成立状況、触媒床温及び前提条件成立カウンタの変化態様の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１２１】
１１…ディーゼルエンジン（内燃機関）、１５…排気通路、４２…第１触媒コンバータ（排気浄化触媒）、４３…第２触媒コンバータ（排気浄化触媒）、６１…電子制御装置（計時手段、減算手段）。
【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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【図８】
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