(57)【要約】【課題】排気浄化触媒の温度が低いときに異常診断を実施する場合において、異常診断の精度を向上させる。【解決手段】排気浄化触媒の温度が所定温度以下のときに、排気浄化触媒に添加剤を供給する制御装置を備え、制御装置は、排気浄化触媒の排気の浄化能力に基づいて排気浄化触媒の異常診断を実施し、排気浄化触媒の温度が所定温度以下のときに排気浄化触媒の異常診断を実施する場合には、排気浄化触媒の温度が所定温度以下のときに排気浄化触媒の異常診断を実施しない場合よりも、排気浄化触媒に供給する添加剤の量を少なくする。【選択図】図５
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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設けられ排気を浄化する排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出装置と、
前記排気浄化触媒の温度が所定温度以下のときに添加することにより前記排気浄化触媒の排気の浄化能力を高める添加剤を前記排気浄化触媒に供給する添加剤供給装置と、
前記温度検出装置により検出される前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以下のときに、前記添加剤供給装置から前記排気浄化触媒に前記添加剤を供給する制御装置と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置における前記排気浄化触媒の異常を診断する装置である内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置において、
前記制御装置は、前記排気浄化触媒の排気の浄化能力に基づいて前記排気浄化触媒の異常診断を実施し、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以下のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施する場合には、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以下のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施しない場合よりも、前記排気浄化触媒に供給する前記添加剤の量を少なくする内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記排気浄化触媒の異常診断が完了した時点からは、前記排気浄化触媒の異常診断を実施しているときよりも前記排気浄化触媒に供給する前記添加剤の量を多くする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以下のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施する場合には、前記排気浄化触媒の温度が、前記所定温度よりも低い温度であって、前記排気浄化触媒が正常である場合と異常である場合とで排気の浄化能力に差が生じる温度の下限値である下限温度以上のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施する請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以下のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施する場合には、前記排気浄化触媒の温度が、前記所定温度よりも前記下限温度に近い温度のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施する請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置。
【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装置の異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気浄化触媒に対して添加剤を供給することにより、排気の浄化能力を高める技術が知られている。このように添加剤を供給することで排気浄化触媒における排気の浄化能力を向上させる処理を以下では、アシスト処理という。添加剤として、例えば、水素またはオゾンが知られている。このアシスト処理を実施することにより、排気浄化触媒の温度が低いために触媒の活性が低いような場合であっても、排気の浄化能力を高めることができる。
【０００３】
例えば、燃料を改質して水素及び一酸化炭素を含む還元性気体を生成し、この還元性気体をＮＯｘ触媒に供給することによりＮＯｘ触媒における還元反応速度を向上させることで、ＮＯｘ触媒の特に低温時におけるＮＯｘの浄化能力を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、燃料と空気の混合ガス中で燃料を改質して水素を生成する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。また、オゾンを供給することにより、ＮＯｘ触媒の温度が低いときのＮＯｘ吸蔵効率を向上させたり、酸化触媒の酸化機能を高めたりすることが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００４】
ここで、ＯＢＤ（On-board diagnostics）において、排気浄化触媒における排気の浄化能力をセンサ等により検出し、検出された排気の浄化能力が許容範囲よりも低下した場合に、排気浄化触媒が異常であると診断することが行われている。例えば、選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ触媒）よりも上流の排気通路に三元触媒や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（ＮＳＲ触媒）を配置し、排気の空燃比を理論空燃比より大きなリーン空燃比から理論空燃比より小さなリッチ空燃比へ変更した際に、三元触媒やＮＳＲ触媒において水性ガスシフト反応を生起させることで、ＳＣＲ触媒が正常であるときのセンサ出力差とＳＣＲ触媒が異常であるときのセンサ出力差との差を拡大させることで、異常診断の精度を向上させることが知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６２１５９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４４０５５号公報
【特許文献３】特開２０１６−１４２２０６号公報
【特許文献４】特開２０１６−１２５３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
各国における排気規制は年々厳しくなっており、排気浄化触媒の劣化の度合いがより低い場合であっても、排気浄化触媒の異常診断において異常として検出することが望まれている。ここで、排気浄化触媒の異常診断を車両の走行毎に実施する場合があり、そのような場合には、異常診断をより確実に実施するために、内燃機関の始動後の比較的早い時期に異常診断を実施することがある。このときには、排気浄化触媒の温度が比較的低いために、アシスト処理が実施されていることがある。ここで、排気浄化触媒の異常診断において異常として検出されるほど劣化している場合であっても、アシスト処理が実施されていることにより排気浄化触媒の排気の浄化能力が高まる。そのため、排気浄化触媒が正常の場合と異常の場合とで排気の浄化能力の差が小さくなってしまう。このような場合に、排
気の浄化能力に基づいて排気浄化触媒の異常診断を実施しようとすると、誤診断の虞がある。すなわち、異常が生じている排気浄化触媒に対してアシスト処理を実施することにより排気の浄化能力が高くなると、排気浄化触媒の異常診断において排気浄化触媒が正常であると誤診断される虞がある。
【０００７】
そこで本発明は、排気浄化触媒の温度が低い場合に異常診断を実施するときの診断精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明では、内燃機関の排気通路に設けられ排気を浄化する排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出装置と、前記排気浄化触媒の温度が所定温度以下のときに添加することにより前記排気浄化触媒の排気の浄化能力を高める添加剤を前記排気浄化触媒に供給する添加剤供給装置と、前記温度検出装置により検出される前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以下のときに、前記添加剤供給装置から前記排気浄化触媒に前記添加剤を供給する制御装置と、を備えた内燃機関の排気浄化装置における前記排気浄化触媒の異常を診断する装置である内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置において、前記制御装置は、前記排気浄化触媒の排気の浄化能力に基づいて前記排気浄化触媒の異常診断を実施し、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以下のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施する場合には、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以下のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施しない場合よりも、前記排気浄化触媒に供給する前記添加剤の量を少なくする。
【０００９】
排気浄化触媒の温度が低い場合であっても、排気浄化触媒に添加剤を供給することにより、排気浄化触媒の浄化能力を向上させることができる。すなわち、排気浄化触媒の温度が所定温度以下のときに十分な量の添加剤を供給することにより、排気浄化触媒の浄化能力を十分に高めることができる。この場合、排気浄化触媒が正常であるか又は異常であるかに関わらず、排気の浄化能力が十分に高くなり得る。したがって、排気浄化触媒が正常であるときと異常であるときとの排気の浄化能力の差が小さい。なお、所定温度は、排気浄化触媒に供給する添加剤の量によって、排気浄化触媒の浄化能力に差が生じる上限の温度である。
【００１０】
一方、排気浄化触媒の温度が所定温度以下のときに排気浄化触媒の異常診断を実施する場合には、添加剤の供給量を減少させることにより、排気の浄化能力を低下させている。ここで、添加剤の供給量を減少させた場合に、排気浄化触媒が正常のときよりも異常のときのほうが、排気の浄化能力の低下度合いが大きくなる。すなわち、異常診断を実施する際に添加剤の供給量を少なくすることにより、排気浄化触媒が正常のときと異常のときとで、排気の浄化能力の差が大きくなる。このような状態で異常診断を実施することにより、診断精度を向上させることができる。なお、添加剤の量を少なくすることには、添加剤の供給量を０になるまで少なくすることを含む。すなわち、添加剤の供給を停止することを含む。
【００１１】
また、前記制御装置は、前記排気浄化触媒の異常診断が完了した時点からは、前記排気浄化触媒の異常診断を実施しているときよりも前記排気浄化触媒に供給する前記添加剤の量を多くすることができる。
【００１２】
すなわち、異常診断が終了した後に速やかに添加剤の供給量を増加させることにより、排気浄化触媒の浄化能力を速やかに向上させることができる。
【００１３】
前記制御装置は、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以下のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施する場合には、前記排気浄化触媒の温度が、前記所定温度よりも低い
温度であって、前記排気浄化触媒が正常である場合と異常である場合とで排気の浄化能力に差が生じる温度の下限値である下限温度以上のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施してもよい。
【００１４】
ここで、排気浄化触媒の温度が低すぎると排気浄化触媒が正常であっても浄化能力が低下してしまい、排気浄化触媒が正常である場合と異常である場合とで浄化能力の差が小さくなる。したがって、異常診断の精度が低下する虞がある。これに対して、排気浄化触媒が正常である場合と異常である場合とで排気の浄化能力に差が生じる温度の下限値である下限温度以上のときに異常診断を実施すれば、異常診断の精度が高まる。
【００１５】
前記制御装置は、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以下のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施する場合には、前記排気浄化触媒の温度が、前記所定温度よりも前記下限温度に近い温度のときに前記排気浄化触媒の異常診断を実施してもよい。
【００１６】
ここで、添加剤の量を少なくした場合には、温度が低いほど、排気浄化触媒が正常である場合と異常である場合とで浄化能力の差が大きくなる。したがって、下限温度以上で且つ所定温度以下の範囲では、下限温度に近いときのほうが所定温度に近いときよりも、排気浄化触媒が正常である場合と異常である場合とで浄化能力の差が大きくなる。したがって、下限温度に近いときに異常診断を実施することにより、異常診断の精度が高まる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、排気浄化触媒の温度が低いときに異常診断を実施する場合において、異常診断の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１に係る内燃機関と、その吸気系および排気系と、の概略構成を示す図である。
【図２】アシスト処理を実施していない場合のＳＣＲ触媒の温度とＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。
【図３】アシスト処理を実施している場合のＳＣＲ触媒の温度とＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。
【図４】正常触媒及び異常触媒の夫々における、アシスト処理を実施する場合及びアシスト処理を実施しない場合のＮＯｘ浄化率を示した図である。
【図５】実施例１に係るＳＣＲ触媒の異常診断のフローを示したフローチャートである。
【図６】実施例１に係る異常診断を実施した場合の各種状態を示したタイムチャートである。
【図７】実施例２に係る内燃機関と、その吸気系および排気系と、の概略構成を示す図である。
【図８】アシスト処理を実施しない場合における、ＮＳＲ触媒に流入する排気のＮＯｘ濃度（入ＮＯｘ）及びＮＳＲ触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度（出ＮＯｘ）の推移を示したタイムチャートである。
【図９】アシスト処理を実施する場合における、ＮＳＲ触媒に流入する排気のＮＯｘ濃度（入ＮＯｘ）及びＮＳＲ触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度（出ＮＯｘ）の推移を示したタイムチャートである。
【図１０】アシスト処理を実施していない場合のＮＳＲ触媒の温度とＮＯｘ還元時のＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。
【図１１】アシスト処理を実施している場合のＮＳＲ触媒の温度とＮＯｘ還元時のＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。
【図１２】実施例２係るＮＳＲ触媒の異常診断のフローを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２０】
（実施例１）
図１は、本実施例に係る内燃機関と、その吸気系および排気系と、の概略構成を示す図である。内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。ただし、内燃機関１はガソリンエンジンであってもよい。内燃機関１には排気通路２が接続されている。排気通路２には、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元する選択還元型ＮＯｘ触媒３（以下、「ＳＣＲ触媒３」という。）が設けられている。なお、本実施例においてはＳＣＲ触媒３が、本発明における排気浄化触媒に相当する。
【００２１】
ＳＣＲ触媒３よりも上流の排気通路２には、排気中にアンモニアの前駆体である尿素水を排気中に添加する尿素添加弁４が設けられている。尿素添加弁４から添加された尿素水は、加水分解されてアンモニアとなり、ＳＣＲ触媒３に吸着する。このアンモニアは、ＳＣＲ触媒３において還元剤として利用される。なお、尿素添加弁４に代えて、排気中にアンモニアを添加するアンモニア添加弁を備えていてもよい。
【００２２】
また、ＳＣＲ触媒３よりも上流の排気通路２には、排気中に水素（Ｈ２）を添加する水素添加弁５が設けられている。例えば、Ａｌ２Ｏ３及びＭＦＩゼオライトを担体とした各種Ａｇ系の触媒に水素を添加するとＮＯの還元効率が向上することが知られている。なお、水素は、例えば内燃機関１の燃料を改質することにより生成することができる。燃料の改質には周知の技術を用いることができる。本実施例においては水素添加弁５が、本発明における添加剤供給装置に相当する。
【００２３】
さらに、尿素添加弁４及び水素添加弁５よりも上流の排気通路２には、ＳＣＲ触媒３に流れ込む排気のＮＯｘ濃度を検出する上流側ＮＯｘセンサ１１と、ＳＣＲ触媒３に流れ込む排気の空燃比を検出する空燃比センサ１２と、ＳＣＲ触媒３に流れ込む排気の温度を検出する温度センサ１３と、が設けられている。また、ＳＣＲ触媒３よりも下流の排気通路２には、ＳＣＲ触媒３から流れ出る排気のＮＯｘ濃度を検出する下流側ＮＯｘセンサ１４が設けられている。
【００２４】
内燃機関１には、各気筒に夫々燃料を噴射する燃料噴射弁６が設けられている。また、内燃機関１には、吸気通路７が接続されている。吸気通路７には、内燃機関１の吸入空気量を検出するエアフローメータ２３が取り付けられている。
【００２５】
そして、内燃機関１には制御装置として、電子制御ユニットであるＥＣＵ１０が併設されている。ＥＣＵ１０は、内燃機関１や排気浄化装置等を制御する。ＥＣＵ１０には、上述した上流側ＮＯｘセンサ１１、空燃比センサ１２、温度センサ１３、下流側ＮＯｘセンサ１４、エアフローメータ２３の他、クランクポジションセンサ２１及びアクセル開度センサ２２が電気的に接続され、各センサの出力値がＥＣＵ１０に渡される。
【００２６】
ＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサ２１の検出に基づく機関回転速度や、アクセル開度センサ２２の検出に基づく機関負荷等の内燃機関１の運転状態を把握可能である。なお、本実施例では、ＳＣＲ触媒３に流れ込む排気中のＮＯｘは上流側ＮＯｘセンサ１１によって検出可能であるが、内燃機関１から排出される排気（ＳＣＲ触媒３に浄化される
前の排気であり、すなわちＳＣＲ触媒３に流れ込む排気）に含まれるＮＯｘは、内燃機関１の運転状態と関連性を有することから、上記内燃機関１の運転状態に基づいて推定することも可能である。また、ＥＣＵ１０は、温度センサ１３によって検出される排気温度に基づいて、ＳＣＲ触媒３の温度を推定することが可能である。なお、温度センサ１３は、排気の温度に代えて、ＳＣＲ触媒３の温度を検出するセンサであってもよい。なお、本実施例においては温度センサ１３が、本発明における温度検出装置に相当する。また、ＥＣＵ１０は、エアフローメータ２３の検出値及び燃料噴射弁６からの燃料噴射量に基づいて、排気の流量を算出することができる。一方、ＥＣＵ１０には、尿素添加弁４及び燃料噴射弁６が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１０により尿素添加弁４及び燃料噴射弁６が制御される。
【００２７】
ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒３に飽和吸着量を超えない範囲でアンモニアを予め吸着させておき、ＮＯｘの還元等によりＳＣＲ触媒３に吸着されていたアンモニアが減少した場合、減少したアンモニアの量に応じた尿素水を供給する。その際、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒３のアンモニア吸着量が、ＳＣＲ触媒３におけるアンモニア吸着量の目標値（以下、目標吸着量ともいう。）となるように、尿素添加弁４から尿素水を添加する。
【００２８】
また、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒３の温度が第一所定温度以下のときに、水素添加弁５から水素を添加することによりアシスト処理を実施する。第一所定温度は、ＳＣＲ触媒３に供給する水素の量によって、ＳＣＲ触媒３の浄化能力に差が生じる上限の温度である。アシスト処理における水素の添加量（以下、アシスト添加量ともいう。）は、ＳＣＲ触媒３におけるＮＯｘ浄化率が許容範囲内となるように決定される。なお、ＳＣＲ触媒３の温度が第一所定温度以下の場合には、温度が低いほどＮＯｘ浄化率が低下するため、ＳＣＲ触媒３の温度が低いほどアシスト添加量が多くなるように、ＳＣＲ触媒３の温度を考慮してアシスト添加量が決定される。ＳＣＲ触媒３の温度と、アシスト添加量との関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。なお、本実施例においてはＥＣＵ１０がアシスト処理を実施することにより、本発明における制御装置として機能する。また、本実施例においては第一所定温度が、本発明における所定温度に相当する。
【００２９】
ここで、図２は、アシスト処理を実施していない場合のＳＣＲ触媒３の温度とＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。一方、図３は、アシスト処理を実施している場合のＳＣＲ触媒３の温度とＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。実線は、ＳＣＲ触媒３が正常である場合（正常触媒の場合）を示し、破線は、ＳＣＲ触媒３が異常である場合（異常触媒の場合）を示している。
【００３０】
図２に示されるように、アシスト処理を実施していない場合には、正常触媒及び異常触媒の何れにおいても、ＳＣＲ触媒３の温度が第一所定温度以下のときに、ＳＣＲ触媒３の温度が低いほど、ＮＯｘ浄化率が低くなる。この温度域では、アシスト処理を実施していないと、ＮＯｘ浄化率が許容範囲より小さくなり得る。一方、図３に示されるように、ＳＣＲ触媒３の温度が第一所定温度以下の場合であっても、アシスト処理を実施していれば、正常触媒及び異常触媒においてＮＯｘ浄化率が大きくなる。このように、本実施例に係るアシスト処理は、ＳＣＲ触媒３の温度が低温のときに実施することで効果が大きくなる。そのため、本実施例に係るアシスト処理は、ＳＣＲ触媒３の温度が第一所定温度以下のときに実施されている。なお、第一所定温度は、アシスト処理を実施していないと仮定した場合に、正常触媒のＮＯｘ浄化率と異常触媒のＮＯｘ浄化率との差がＳＣＲ触媒３の温度に応じて変わる上限の温度ともいえる。
【００３１】
また、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒３のＮＯｘ浄化率に基づいて、ＳＣＲ触媒３の異常診断を実施する。なお、ＮＯｘ浄化率は、ＳＣＲ触媒３に流入するＮＯｘ量に対するＳＣＲ
触媒３において浄化されるＮＯｘ量の比である。また、ＳＣＲ触媒３よりも上流側と下流側とで排気の流量が等しいと考えると、ＮＯｘ浄化率は、ＳＣＲ触媒３に流入する排気のＮＯｘ濃度に対するＳＣＲ触媒３において浄化されることにより減少する排気のＮＯｘ濃度としてもよい。したがって、ＮＯｘ浄化率は、上流側ＮＯｘセンサ１１及び下流側ＮＯｘセンサ１４の検出値を用いて以下の式により算出することができる。
ＮＯｘ浄化率＝（（上流側ＮＯｘセンサ１１の検出値）−（下流側ＮＯｘセンサ１４の検出値））／（上流側ＮＯｘセンサ１１の検出値）・・・式１
【００３２】
そして、ＥＣＵ１０は、ＮＯｘ浄化率が診断閾値以上であれば、ＳＣＲ触媒３が正常であると診断し、ＮＯｘ浄化率が診断閾値未満であれば、ＳＣＲ触媒３が異常であると診断する。なお、ＳＣＲ触媒３の異常診断は、内燃機関１を始動後の比較的早い時期に実施される。そのため、ＳＣＲ触媒３の温度が第一所定温度以下のときにＳＣＲ触媒３の異常診断が実施される。このように、内燃機関１の始動後の比較的早い時期にＳＣＲ触媒３の異常診断を実施することにより、異常診断の機会を増やしている。
【００３３】
しかし、アシスト処理を実施する温度域と、異常診断を実施する温度域とが重なるため、アシスト処理と異常診断とが同時に実施され得る。ここで、アシスト処理を実施しているときには、図３に示したように、正常触媒と異常触媒とのＮＯｘ浄化率の差が比較的小さくなるため、ＮＯｘ浄化率に基づいて正常触媒と異常触媒とを見分け難い。したがって、ＳＣＲ触媒３の異常診断を実施した場合に誤診断の虞がある。そこで本実施例では、ＳＣＲ触媒３の異常診断を実施するときには、同条件下でＳＣＲ触媒３の異常診断を実施しないときよりも、アシスト添加量を少なくする。ここでいうアシスト添加量を少なくすることには、アシスト添加量を０になるまで少なくする、すなわち、水素の添加を停止することも含む。
【００３４】
ここで、ＳＣＲ触媒３の温度が第一所定温度以下の場合には、アシスト添加量に応じてＮＯｘ浄化率が変化する。すなわち、第一所定温度のときのＮＯｘ浄化率になるまでは、アシスト添加量が多くなるほど、ＮＯｘ浄化率が高くなる。したがって、アシスト添加量を少なくすることによりＮＯｘ浄化率は低下するが、このときのＮＯｘ浄化率の低下量は、異常触媒のほうが正常触媒よりも大きい。すなわち、ＳＣＲ触媒３の温度が第一所定温度以下の場合には、アシスト添加量を少なくすることにより、正常触媒のＮＯｘ浄化率と、異常触媒のＮＯｘ浄化率と、の差を大きくすることができる。これにより、ＮＯｘ浄化率に基づいて正常触媒と異常触媒とを見分け易くなる。したがって、異常診断の精度を向上させることができる。
【００３５】
なお、ＳＣＲ触媒３の温度が低すぎると、正常触媒であってもＮＯｘをほとんど浄化することができなくなるため、正常触媒のＮＯｘ浄化率と異常触媒のＮＯｘ浄化率との差がほとんどなくなる。そのため、異常診断において誤診断の虞がある。したがって、ＳＣＲ触媒３の異常診断は、正常触媒において排気中のＮＯｘをある程度は浄化可能な温度のときに実施する。この異常診断を実施するＳＣＲ触媒３の温度の下限値を第二所定温度とする。すなわち、本実施例では、ＳＣＲ触媒３の温度が第二所定温度以上且つ第一所定温度以下のときにＳＣＲ触媒３の異常診断が実施される。第二所定温度は、正常触媒と異常触媒とで排気の浄化能力に差が生じる温度の下限値である。第二所定温度は、例えば、正常触媒と異常触媒とでＮＯｘ浄化率の差が十分に大きくなる温度の下限値としてもよく、異常診断の精度が許容範囲内となる温度の下限値としてもよい。なお、本実施例においては第二所定温度が、本発明における下限温度に相当する。
【００３６】
また、図２に示されるように、アシスト添加量を減少させた場合には、第一所定温度以下の温度域において、異常触媒のＮＯｘ浄化率が０になるまでは、温度が低いほど、正常触媒と異常触媒とでＮＯｘ浄化率の差が大きくなる。したがって、第二所定温度は、例え
ば、異常触媒のＮＯｘ浄化率が略０となる温度またはその付近の温度としてもよい。また、アシスト添加量を減少させた場合には、第二所定温度に近い温度のときに異常診断を実施したほうが、第一所定温度に近い温度のときに異常診断を実施するよりも、ＮＯｘ浄化率の差が大きくなるために異常診断の精度が高い。そのため、第一所定温度よりも第二所定温度に近い温度のときに異常診断を実施するようにしてもよい。異常診断を実施する温度の範囲は、要求される異常診断の精度に応じて変化させてもよい。
【００３７】
図４は、正常触媒及び異常触媒の夫々における、アシスト処理を実施する場合及びアシスト処理を実施しない場合のＮＯｘ浄化率を示した図である。図４は、ＳＣＲ触媒３の温度が例えば２００℃の場合におけるＮＯｘ浄化率を示している。２００℃は、第二所定温度以上で且つ第一所定温度以下の温度である。アシスト処理を実施した場合（図４における「アシスト有」の場合）には、正常触媒のＮＯｘ浄化率が例えば９５％であり、異常触媒のＮＯｘ浄化率が例えば９０％である。したがって、正常触媒と異常触媒とのＮＯｘ浄化率の差は５％である。一方、アシスト処理を実施しない場合（図４における「アシスト無」の場合）には、正常触媒のＮＯｘ浄化率は例えば４０％であり、異常触媒のＮＯｘ浄化率は例えば２０％である。そのため、アシスト処理を実施することにより、正常触媒においてはＮＯｘ浄化率が例えば５５％増加し、異常触媒においてはＮＯｘ浄化率が例えば７０％増加する。このように、正常触媒よりも異常触媒のほうがアシスト処理の効果が大きい。そして、アシスト処理を実施しない場合には、正常触媒と異常触媒とのＮＯｘ浄化率の差は例えば２０％であるため、アシスト処理を実施した場合のＮＯｘ浄化率の差（５％）よりも大きい。このように、正常触媒と異常触媒とでＮＯｘ浄化率の差が大きくなる状態のときに異常診断を実施することにより、異常診断の精度を高めることができる。
【００３８】
図５は、本実施例に係るＳＣＲ触媒３の異常診断のフローを示したフローチャートである。本フローチャートは、ＥＣＵ１０により所定の時間毎に実行される。なお、アシスト処理は、内燃機関１の始動時点からＳＣＲ触媒３の温度が第一所定温度に達するまでＥＣＵ１０により別途実行されている。
【００３９】
ステップＳ１０１では、異常診断を実施する前提条件が成立しているか否か判定される。例えば、上流側ＮＯｘセンサ１１及び下流側ＮＯｘセンサ１４が正常であること、及び、内燃機関１の始動後にＳＣＲ触媒３の異常診断が実施されていないこと、が本ステップＳ１０１に係る前提条件となる。本実施例では、内燃機関１の作動時に１回だけＳＣＲ触媒３の異常診断を実施することにしている。また、上流側ＮＯｘセンサ１１及び下流側ＮＯｘセンサ１４が正常であるか否かは、周知の技術により判定することができる。ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本フローチャートを終了させる。
【００４０】
ステップＳ１０２では、異常診断を実施する条件が成立しているか否か判定される。例えば、ＳＣＲ触媒３の温度が第二所定温度以上且つ第一所定温度以下であること、及び、内燃機関１が定常運転中であること、が異常診断を実施する条件となる。さらに、ＳＣＲ触媒３の温度が第一所定温度よりも第二所定温度に近いことを、異常診断を実施する条件として加えてもよい。ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本フローチャートを終了させる。
【００４１】
ステップＳ１０３では、アシスト添加量が減少される。このときの減少量は、正常触媒であればＮＯｘ浄化率が診断閾値以上となり、異常触媒であればＮＯｘ浄化率が診断閾値未満となるように、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。なお、本ステップＳ１０３では、アシスト添加量が０になるまで減少させてもよい。ステップＳ１０３の処理が終了するとステップＳ１０４へ進む。
【００４２】
ステップＳ１０４では、ＳＣＲ触媒３のＮＯｘ浄化率が算出される。ＮＯｘ浄化率の算出には、ステップＳ１０３の処理が終了した後の上流側ＮＯｘセンサ１１の検出値及び下流側ＮＯｘセンサ１４の検出値を用いる。ステップＳ１０４の処理が終了するとステップＳ１０５へ進む。
【００４３】
ステップＳ１０５では、ＳＣＲ触媒３のＮＯｘ浄化率が診断閾値以上であるか否か判定される。診断閾値は、ＳＣＲ触媒３が正常触媒と異常触媒との境にあると仮定した場合のＮＯｘ浄化率であって、ＳＣＲ触媒３の温度に応じて設定される。ＳＣＲ触媒３の温度と診断閾値との関係は予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。ステップＳ１０５で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０６へ進んで、ＳＣＲ触媒３が正常であると診断される。一方、ステップＳ１０５で否定判定がなされた場合にはステップＳ１０７へ進んで、ＳＣＲ触媒３が異常であると診断される。
【００４４】
ステップＳ１０６またはステップＳ１０７の処理が終了すると、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、アシスト添加量がステップＳ１０３で減少される以前の値に戻される。ステップＳ１０３でアシスト処理が停止された場合には、本ステップＳ１０８において、アシスト処理が再開される。ステップＳ１０８の処理が終了すると、本フローチャートが終了する。なお、ステップＳ１０８が処理された場合には、内燃機関１が次回に始動されるまでの間、本フローチャートを実施しないようにする。ただし、本フローチャートを複数回実施してもよい。
【００４５】
図６は、本実施例に係る異常診断を実施した場合の各種状態を示したタイムチャートである。上から順に、アシスト処理の状態、ステップＳ１０１に係る異常診断を実施する前提条件の状態、ステップＳ１０２に係る異常診断を実施する条件の状態を示している。図６は、異常診断時にアシスト処理を停止させる場合を示している。
【００４６】
アシスト処理はＴ１で示した時点よりも前から実施されている。そして、Ｔ１で示した時点において、異常診断を実施する前提条件（ステップＳ１０１参照。）が成立している。しかし、Ｔ１で示した時点では異常診断を実施する条件（ステップＳ１０２参照。）が成立していない。そのため、異常診断を実施することができないので、Ｔ１ではアシスト処理を実行したままの状態が維持される。そして、Ｔ２で示した時点において、異常診断を実施する条件が成立している。Ｔ１からＴ２までの期間はアシスト処理が実行されているため、ＳＣＲ触媒３の浄化能力が高いまま維持される。Ｔ２からＴ３までの期間は、異常診断を実施する前提条件及び異常診断を実施する条件が共に成立しているため、アシスト処理が停止される。そして、Ｔ２からＴ３までの期間において異常診断が実施されている。この間は、アシスト処理が停止されているため、ＳＣＲ触媒３の浄化能力が低下する。さらに、正常触媒のＮＯｘ浄化率と異常触媒のＮＯｘ浄化率との差が大きくなる。そして、Ｔ３で示した時点において異常診断が終了すると、アシスト処理が再開される。このように、異常診断が終了した時点でアシスト処理を直ぐに再開することにより、ＳＣＲ触媒３のＮＯｘ浄化能力を速やかに高めている。これにより、ＮＯｘ浄化率が低下する期間が必要以上に長くなることを抑制できる。
【００４７】
なお、本実施例においては、ＳＣＲ触媒３に対して水素を供給することによりアシスト処理を実施しているが、水素に代えて、オゾンを供給することによりアシスト処理を実施してもよい。
【００４８】
以上説明したように本実施例によれば、ＳＣＲ触媒３の温度が低い場合に異常診断を実施する場合であっても、アシスト添加量を減少させることにより、診断精度を向上させることができる。
【００４９】
（実施例２）
実施例１では、ＳＣＲ触媒３に対してアシスト処理を実施しているが、本実施例では、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＮＳＲ触媒という。）に対してアシスト処理を実施している。図７は、本実施例に係る内燃機関と、その吸気系および排気系と、の概略構成を示す図である。図１と異なる点について主に説明する。内燃機関１の排気通路２には、ＮＳＲ触媒３０が設けられている。ＮＳＲ触媒３０は、該ＮＳＲ触媒３０に流入する排気の空燃比が理論空燃比よりも大きい空燃比（以下、リーン空燃比という。）のときに排気中のＮＯｘを吸蔵する。また、ＮＳＲ触媒３０は、該ＮＳＲ触媒３０に流入する排気の空燃比が理論空燃比よりも小さい空燃比（以下、リッチ空燃比という。）のときにＮＯｘを放出及び還元する。なお、「吸蔵」とは、一時的なＮＯｘの吸着をも含む用語として使用している。本実施例においてはＮＳＲ触媒３０が、本発明における排気浄化触媒に相当する。
【００５０】
内燃機関１をリッチ空燃比で運転することにより、ＮＳＲ触媒３０に流入する排気の空燃比がリッチ空燃比となり、ＮＳＲ触媒３０に還元剤である未燃燃料（ＨＣ，ＣＯ）が供給される。ただし、図７に示すように、ＮＳＲ触媒３０よりも上流の排気通路２に、内燃機関１の燃料（ＨＣ）を添加する燃料添加弁４０を設け、この燃料添加弁４０から排気中に燃料を添加することにより、ＮＳＲ触媒３０に流入する排気の空燃比をリッチ空燃比にしつつ、ＮＳＲ触媒３０に還元剤である燃料を供給してもよい。燃料添加弁４０はＥＣＵ１０に電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１０により燃料添加弁４０が制御される。なお、内燃機関１をリッチ空燃比で運転することによりＮＳＲ触媒３０に未燃燃料を供給すること、及び、燃料添加弁４０からＮＳＲ触媒３０に燃料を供給することを、以下では、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給ともいう。
【００５１】
本実施例では、ＮＳＲ触媒３０のＮＯｘ吸蔵量が所定吸蔵量となったときに、ＮＳＲ触媒３０に吸蔵されているＮＯｘを還元する。ＮＳＲ触媒３０におけるＮＯｘ吸蔵量は、たとえば、ＮＳＲ触媒３０に流入するＮＯｘ量から、ＮＳＲ触媒３０から流出するＮＯｘ量と、ＮＳＲ触媒３０で還元されるＮＯｘ量と、を減算することにより求まる値を積算することにより算出される。ＥＣＵ１０は、上流側ＮＯｘセンサ１１、温度センサ１３、下流側ＮＯｘセンサ１４、及び、エアフローメータ２３の検出値、並びに、排気の空燃比に基づいてＮＳＲ触媒３０のＮＯｘ吸蔵量を随時算出している。なお、ＮＳＲ触媒３０のＮＯｘ吸蔵量は、周知の方法により算出してもよい。
【００５２】
そして、ＥＣＵ１０は、所定吸蔵量のＮＯｘを還元するようにＮＳＲ触媒３０への燃料供給を実施する。したがって、ＥＣＵ１０は、ＮＳＲ触媒３０のＮＯｘ吸蔵量に応じた量の還元剤がＮＳＲ触媒３０に供給されるように、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給を実施する。
【００５３】
一方、ＥＣＵ１０は、ＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度以下のときに、ＮＳＲ触媒３０に吸蔵されているＮＯｘを還元する場合には、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給に代えて、水素添加弁５から水素を添加する。すなわち、ＨＣ，ＣＯではなく、水素を還元剤として供給することでＮＯｘを還元する。このように、水素添加弁５から水素を添加することによりアシスト処理を実施している。第三所定温度は、水素を供給することによりＮＳＲ触媒３０における排気の浄化能力が高くなる上限の温度である。なお、水素添加弁５からＮＳＲ触媒３０に水素を供給することを、以下では、ＮＳＲ触媒３０への水素供給ともいう。ＥＣＵ１０は、ＮＳＲ触媒３０のＮＯｘ吸蔵量に応じた量の還元剤がＮＳＲ触媒３０に供給されるように、ＮＳＲ触媒３０への水素供給を実施する。なお、本実施例においては第三所定温度が、本発明における所定温度に相当する。
【００５４】
ここで、ＨＣ及びＣＯよりも、水素のほうが還元力が高いため、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給を実施するよりも、ＮＳＲ触媒３０への水素供給を実施したほうが、ＮＳＲ触媒３
０における還元能力が向上する。したがって、ＮＳＲ触媒３０の温度が低いために活性が低いときには、ＮＳＲ触媒３０への水素供給を実施することにより、ＮＯｘの還元を促進させることができる。一方、ＮＳＲ触媒３０の温度が十分に高ければ、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給によりＮＯｘを還元することができるため、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給を実施することにより、水素を生成するためのエネルギ消費量を低減させることができる。
【００５５】
ここで、図８は、アシスト処理を実施しない場合における、ＮＳＲ触媒３０に流入する排気のＮＯｘ濃度（入ＮＯｘ）及びＮＳＲ触媒３０から流出する排気のＮＯｘ濃度（出ＮＯｘ）の推移を示したタイムチャートである。図８は、ＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度以下の場合にＮＳＲ触媒３０への燃料供給によりＮＯｘを還元する場合のタイムチャートである。一方、図９は、アシスト処理を実施する場合における、ＮＳＲ触媒３０に流入する排気のＮＯｘ濃度（入ＮＯｘ）及びＮＳＲ触媒３０から流出する排気のＮＯｘ濃度（出ＮＯｘ）の推移を示したタイムチャートである。図９は、ＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度以下の場合にＮＳＲ触媒３０への水素供給によりＮＯｘを還元する場合のタイムチャートである。図８及び図９において、Ｔ１１は、ＮＳＲ触媒３０のＮＯｘ吸蔵量が所定吸蔵量に達した時点であり、ＮＯｘを還元させるためにＮＳＲ触媒３０への燃料供給またはＮＳＲ触媒３０への水素供給を開始する時点である。また、Ｔ２は、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給またはＮＳＲ触媒３０への水素供給を終了する時点である。入ＮＯｘは内燃機関１の運転状態に応じ変化する。
【００５６】
図８及び図９を比較すれば分かるように、Ｔ１１からＴ１２までの期間において、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給を実施する場合よりもＮＳＲ触媒３０への水素供給を実施する場合のほうが、ＮＳＲ触媒３０から流出する排気のＮＯｘ濃度が低くなる。したがって、ＮＳＲ触媒３０の温度が低いときには、アシスト処理を実施することにより、ＮＳＲ触媒３０に流入する排気のＮＯｘ濃度に対するＮＳＲ触媒３０から流出する排気のＮＯｘ濃度が小さくなる。ここで、式１に基づいてＮＯｘ浄化率を算出した場合には、アシスト処理を実施することにより、ＮＳＲ触媒３０におけるＮＯｘ浄化率が高くなるといえる。
【００５７】
ここで、図１０は、アシスト処理を実施していない場合のＮＳＲ触媒３０の温度とＮＯｘ還元時のＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。一方、図１１は、アシスト処理を実施している場合のＮＳＲ触媒３０の温度とＮＯｘ還元時のＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。実線は、ＮＳＲ触媒３０が正常である場合を示し、破線は、ＮＳＲ触媒３０が異常である場合を示している。
【００５８】
図１０に示されるように、アシスト処理を実施していない場合には、正常触媒及び異常触媒の何れにおいても、ＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度以下のときに、ＮＳＲ触媒３０の温度が低いほど、ＮＯｘ浄化率が低くなる。一方、図１１に示されるように、ＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度以下の場合であっても、アシスト処理を実施していれば、正常触媒及び異常触媒においてＮＯｘ浄化率が高くなる。このように、本実施例に係るアシスト処理は、ＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度以下のときに実施することで効果が出る。そのため、本実施例に係るアシスト処理は、ＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度以下の温度のときに実施される。なお、第三所定温度は、アシスト処理を実施していないと仮定した場合に、正常触媒のＮＯｘ浄化率と異常触媒のＮＯｘ浄化率との差がＮＳＲ触媒３０の温度の上昇に応じて小さくなる上限の温度ともいえる。
【００５９】
ここで、ＥＣＵ１０は、ＮＳＲ触媒３０のＮＯｘ還元能力、すなわち、排気の浄化能力に基づいてＮＳＲ触媒３０の異常診断を実施する。ＮＳＲ触媒３０のＮＯｘ還元能力は、ＮＳＲ触媒３０に還元剤を供給することによりＮＳＲ触媒３０に吸蔵されているＮＯｘを還元しているときのＮＯｘ浄化率と関連している。そこで、ＥＣＵ１０は、ＮＳＲ触媒３０に吸蔵されているＮＯｘを還元しているときの上流側ＮＯｘセンサ１１及び下流側ＮＯ
ｘセンサ１４の検出値に基づいてＮＯｘ浄化率を算出し、ＮＯｘ浄化率が診断閾値以上であればＮＳＲ触媒３０が正常であると診断し、ＮＯｘ浄化率が診断閾値未満であればＮＳＲ触媒３０が異常であると診断する。なお、本実施例においても、内燃機関１の始動後の比較的早い時期にＮＳＲ触媒３０の異常診断を実施することにより、異常診断の機会を増やしている。そのため、ＮＳＲ触媒３０の異常診断は、ＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度以下のときに実施される。
【００６０】
しかし、ＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度以下のときにはアシスト処理が実施されている。アシスト処理を実施しているときには、正常触媒と異常触媒とのＮＯｘ浄化率の差が比較的小さくなるため、ＮＳＲ触媒３０の異常診断を実施すると誤診断の虞がある。そこで本実施例では、ＮＳＲ触媒３０の異常診断を実施するときには、アシスト処理を停止させる。これは、アシスト添加量を０になるまで減少させているといえる。なお、このときにＮＳＲ触媒３０への水素供給から、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給に切り替えてもよい。このように、ＮＳＲ触媒３０の異常診断を実施する場合に、アシスト処理を停止することにより、正常触媒と異常触媒とのＮＯｘ浄化率の差が大きくなるため、異常診断の精度を向上させることができる。
【００６１】
なお、ＮＳＲ触媒３０の温度が低すぎると、正常触媒であってもＮＯｘをほとんど浄化することができなくなるため、正常触媒のＮＯｘ浄化率と異常触媒のＮＯｘ浄化率との差がほとんどなくなる。そのため、この状態で異常診断を実施すると、誤診断の虞がある。したがって、ＮＳＲ触媒３０の異常診断は、正常触媒において排気中のＮＯｘをある程度は浄化可能な温度のときに実施する。この異常診断を実施するＮＳＲ触媒３０の温度の下限値を第四所定温度とする。すなわち、本実施例では、ＮＳＲ触媒３０の温度が第四所定温度以上で且つ第三所定温度以下のときにＮＳＲ触媒３０の異常診断を実施する。第四所定温度は、正常触媒と異常触媒とで排気の浄化能力に差が生じる温度の下限値である。第四所定温度は、例えば、正常触媒と異常触媒とでＮＯｘ浄化率の差が十分に大きくなる温度の下限値としてもよく、異常診断の精度が許容範囲内となる温度の下限値としてもよい。なお、本実施例においては第四所定温度が、本発明における下限温度に相当する。
【００６２】
また、アシスト処理を実施しない場合、すなわち、アシスト添加量を０にした場合には、第三所定温度以下の温度域において、異常触媒のＮＯｘ浄化率が０になるまでは、温度が低いほど、正常触媒と異常触媒とでＮＯｘ浄化率の差が大きくなる。したがって、第四所定温度は、例えば、異常触媒のＮＯｘ浄化率が略０となる温度またはその付近の温度としてもよい。また、アシスト処理を実施しない場合には、第四所定温度に近い温度のときに異常診断を実施したほうが、第三所定温度に近い温度のときに異常診断を実施するよりも、ＮＯｘ浄化率の差が大きくなるために異常診断の精度が高い。そのため、第三所定温度よりも第四所定温度に近い温度のときに異常診断を実施するようにしてもよい。異常診断を実施する温度の範囲は、要求される異常診断の精度に応じて変化させてもよい。
【００６３】
図１２は、本実施例に係るＮＳＲ触媒３０の異常診断のフローを示したフローチャートである。本フローチャートは、ＥＣＵ１０により所定の時間毎に実行される。なお、アシスト処理は、内燃機関１の始動時点からＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度に達するまでＥＣＵ１０により別途実行されている。
【００６４】
ステップＳ２０１では、異常診断を実施する前提条件が成立しているか否か判定される。例えば、上流側ＮＯｘセンサ１１及び下流側ＮＯｘセンサ１４が正常であること、及び、内燃機関１の始動後にＮＳＲ触媒３０の異常診断が実施されていないこと、が本ステップＳ２０１に係る前提条件となる。本実施例では、内燃機関１の作動時に１回だけＮＳＲ触媒３０の異常診断を実施することにしている。また、上流側ＮＯｘセンサ１１及び下流側ＮＯｘセンサ１４が正常であるか否かは、周知の技術により判定することができる。ス
テップＳ２０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本フローチャートを終了させる。
【００６５】
ステップＳ２０２では、異常診断を実施する条件が成立しているか否か判定される。例えば、ＮＳＲ触媒３０の温度が第四所定温度以上且つ第三所定温度以下であること、及び、内燃機関１が定常運転中であること、が異常診断を実施する条件となる。さらに、ＮＳＲ触媒３０の温度が第三所定温度よりも第四所定温度に近いことを、異常診断を実施する条件として加えてもよい。ステップＳ２０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０３へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本フローチャートを終了させる。
【００６６】
ステップＳ２０３では、アシスト処理が停止される。このときには、ＮＳＲ触媒３０への水素供給を停止させ、且つ、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給を開始させる。本実施例では、ＮＳＲ触媒３０の還元能力に基づいて異常診断を実施しているため、ＮＳＲ触媒３０への水素供給を停止させた場合であってもＮＯｘが還元されるように、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給を実施する。ステップＳ２０３の処理が終了するとステップＳ２０４へ進む。
【００６７】
ステップＳ２０４では、ＮＳＲ触媒３０のＮＯｘ浄化率が算出される。ＮＯｘ浄化率の算出には、ステップＳ２０３の処理が終了した後の上流側ＮＯｘセンサ１１の検出値及び下流側ＮＯｘセンサ１４の検出値を用いる。ステップＳ２０４の処理が終了するとステップＳ２０５へ進む。
【００６８】
ステップＳ２０５では、ＮＳＲ触媒３０のＮＯｘ浄化率が診断閾値以上であるか否か判定される。診断閾値は、ＮＳＲ触媒３０が正常触媒と異常触媒との境にあると仮定した場合のＮＯｘ浄化率であって、ＮＳＲ触媒３０の温度に応じて設定される。ＮＳＲ触媒３０の温度と診断閾値との関係は予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。ステップＳ２０５で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０６へ進んで、ＮＳＲ触媒３０が正常であると診断される。一方、ステップＳ２０５で否定判定がなされた場合にはステップＳ２０７へ進んで、ＮＳＲ触媒３０が異常であると診断される。
【００６９】
ステップＳ２０６またはステップＳ２０７の処理が終了すると、ステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８では、アシスト処理が再開される。すなわち、ＮＳＲ触媒３０への燃料供給からＮＳＲ触媒３０への水素供給に切り替わる。ステップＳ２０８の処理が終了すると、本フローチャートが終了する。なお、ステップＳ２０８が処理された場合には、内燃機関１が次回に始動されるまでの間、本フローチャートを実施しないようにする。ただし、本フローチャートを複数回実施してもよい。
【００７０】
以上説明したように本実施例によれば、ＮＳＲ触媒３０の温度が低い場合に異常診断を実施する場合であっても、アシスト処理を停止させることにより、診断精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  内燃機関
２  排気通路
３  選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ触媒）
４  尿素添加弁
５  水素添加弁
６  燃料噴射弁
７  吸気通路
１０  ＥＣＵ
１１  上流側ＮＯｘセンサ
１２  空燃比センサ
１３  温度センサ
１４  下流側ＮＯｘセンサ
２１  クランクポジションセンサ
２２  アクセル開度センサ
２３  エアフローメータ
３０  吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（ＮＳＲ触媒）
４０  燃料添加弁
【図１】
2018127990.tif 000003
【図２】
2018127990.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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