(57)【要約】【課題】  排ガス浄化触媒の活性化および異常判定を迅速に行うことができ、異常判定の精度および頻度を向上させることができる排ガス浄化触媒の異常判定装置を提供する。【解決手段】  本発明の排ガス浄化触媒の異常判定装置は、排気通路５のＮＯｘ触媒１６よりも上流側に設けられたＥＨＣ１５と、排気通路５に設けられ、ＥＨＣ１５に燃料を供給するインジェクタ２３を備える。エンジン３がフューエルカット運転状態にあるときに、ＥＨＣ１５への通電を行うとともに、インジェクタ２３からＥＨＣ１５に燃料を供給し、ＥＨＣ１５で燃焼させることによって、ＮＯｘ触媒１６を昇温し、活性化する（図３のステップ９、１３）。そして、この昇温制御中に検出されたＮＯｘ触媒１６の温度ＴＣＡＴに基づいて、ＮＯｘ触媒１６の異常を判定する（図４のステップ１６、２０）。【選択図】  図３
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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、排ガスを浄化する排ガス浄化触媒の異常を判定する排ガス浄化触媒の異常判定装置であって、
前記排気通路の前記排ガス浄化触媒よりも上流側に設けられた電気式ヒータと、
前記排気通路に設けられ、前記電気式ヒータに燃料を供給するための供給手段と、
前記排ガス浄化触媒の温度を検出する温度検出手段と、
前記内燃機関が特定運転状態にあるときに、前記電気式ヒータへの通電を行うとともに、前記供給手段により燃料を供給させ、当該供給された燃料を前記電気式ヒータで燃焼させることによって、前記排ガス浄化触媒を昇温する昇温制御を実行する昇温制御手段と、
当該昇温制御中に検出された前記排ガス浄化触媒の温度に基づいて、当該排ガス浄化触媒の異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする排ガス浄化触媒の異常判定装置。
【請求項２】
前記内燃機関の前記特定運転状態が、当該内燃機関への燃料の供給を停止するフューエルカット運転状態であることを特徴とする、請求項１に記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置。
【請求項３】
前記電気式ヒータは、前記排ガス浄化触媒と別体で構成され、当該排ガス浄化触媒の上流側に間隔を隔てて配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置。
【請求項４】
前記昇温制御中における前記電気式ヒータへの通電量を取得する通電量取得手段と、
当該取得された前記電気式ヒータへの通電量に基づいて、当該電気式ヒータの温度を推定するヒータ温度推定手段と、をさらに備え、
前記昇温制御手段は、前記推定された電気式ヒータの温度が所定温度に達したときに、前記供給手段による燃料の供給を開始させることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置。
【請求項５】
前記昇温制御中における前記供給手段による燃料の供給量を算出する燃料供給量算出手段と、
当該算出された燃料の供給量が大きいほど、判定値をより大きな値に設定する判定値設定手段と、をさらに備え、
前記異常判定手段は、前記昇温制御中に検出された排ガス浄化触媒の温度と前記設定された判定値との関係に基づいて、前記排ガス浄化触媒の異常を判定することを特徴とする、請求項１に記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置。
【請求項６】
前記供給手段に接続された供給通路と、
燃料を貯留する燃料貯留手段と、
前記排ガス浄化触媒を再生するための尿素水を貯留する尿素水貯留手段と、
前記燃料貯留手段および前記尿素水貯留手段の一方を前記供給通路に切り換えて接続するための通路切換手段と、
前記内燃機関の停止時に、前記通路切換手段により前記燃料貯留手段を前記供給通路に接続させることによって、前記供給通路に燃料を滞留させるように制御する燃料滞留制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置。
【請求項７】
前記内燃機関の始動時に、前記電気式ヒータへの通電を行うとともに、前記供給通路に滞留していた燃料を前記供給手段により供給させ、当該供給された燃料を前記電気式ヒータで燃焼させることによって、前記排ガス浄化触媒を昇温する始動時昇温手段をさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置。
【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、排ガスを浄化する排ガス浄化触媒の異常を判定する排ガス浄化触媒の異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の排ガス浄化触媒の異常判定装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この内燃機関はディーゼルエンジンであり、その排気通路には、リーン運転中に排ガス中のＮＯｘを捕捉するＮＯｘ触媒が設けられている。また、ＮＯｘ触媒に捕捉され、堆積したＮＯｘを脱離させ、ＮＯｘ触媒を再生するために、気筒内に排気行程において燃料を噴射するポスト噴射や、還元剤噴射弁から排気通路への燃料の噴射によって、排ガスを還元雰囲気に制御する排ガス還元制御が一時的に行われる。それにより、ＮＯｘ触媒での酸化還元反応によって、ＮＯｘ触媒に堆積したＮＯｘが還元状態で脱離するとともに、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ捕捉性能が回復される。
【０００３】
また、この異常判定装置では、上記の排ガス還元制御中、ＮＯｘ触媒に流入する排ガスの温度、およびＮＯｘ触媒から流出する排ガスの温度をそれぞれ検出し、検出された流入排ガス温度が所定温度よりも高く、かつ流出排ガス温度が所定温度よりも低いときに、ＮＯｘ触媒が劣化していると判定する。これは、ＮＯｘ触媒が劣化していると、排ガス還元制御中、ＮＯｘ触媒での酸化反応による未燃燃料の燃焼が生じにくくなり、それに伴い、発生する熱量が低下することで、ＮＯｘ触媒から流出する排ガスの温度が上昇しにくくなることを利用したものである。
【０００４】
また、特許文献２には、排気通路に設けられた触媒の上流側に、電気ヒータ付きの触媒を近接して配置するとともに、触媒の不活性時に、電気ヒータへの通電を行い、それにより発生する熱によって、触媒を強制的に昇温し、活性化させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６７４５１１号公報
【特許文献２】特開平９−１５８７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の異常判定装置では、ＮＯｘ触媒の劣化に応じた酸化反応の低下度合に基づいて、ＮＯｘ触媒の劣化が判定される。このため、この異常判定を実行するためには、ＮＯｘ触媒が、酸化反応が行われる活性温度以上になっていることが条件になる。しかし、内燃機関の始動直後や寒冷地での運転時には、ＮＯｘ触媒の温度が活性温度よりも低いことが多く、その場合には異常判定を実行することができない。この不具合は、アイドルストップ機能を備えた車両において、市街地走行時や渋滞時にアイドルストップが頻繁に行われる場合にも、ＮＯｘ触媒の温度が低下しやすいため、同様に生じる。
【０００７】
また、このような不具合を解消するために、特許文献２に記載されるような電気ヒータ付きの触媒を設け、電気ヒータへの通電によって、ＮＯｘ触媒を加熱し、活性化させることが考えられる。しかし、その場合には、電気ヒータへの通電だけでは、発熱量が不十分で、ＮＯｘ触媒の昇温・活性化に長い時間がかかるため、異常判定に時間を要してしまう。このため、異常判定中に、内燃機関の運転状態が大きく変化する可能性が高くなり、その影響によって異常判定の精度や頻度が低下するおそれがある。
【０００８】
例えば、異常判定中、内燃機関が加減速などの過渡運転状態に移行した場合には、それに伴って排ガスの温度が大きく変動することで、排ガスの温度に基づいて行われる排ガス浄化触媒の異常判定の精度が低下してしまう。あるいは、排ガスの温度が比較的安定したアイドル運転状態において異常判定を行おうとしても、電気ヒータへの通電の開始後に、アイドル運転状態が終了した場合には、異常判定を中断しなければならず、異常判定の頻度が低下する。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、排ガス浄化触媒の活性化および異常判定を迅速に行うことができ、それにより、異常判定の精度および頻度を向上させることができる排ガス浄化触媒の異常判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明は、内燃機関３の排気通路５に設けられ、排ガスを浄化する排ガス浄化触媒（実施形態における（以下、本項において同じ）ＮＯｘ触媒１６）の異常を判定する排ガス浄化触媒の異常判定装置であって、排気通路５の排ガス浄化触媒よりも上流側に設けられた電気式ヒータ（ＥＨＣ１５）と、排気通路５に設けられ、電気式ヒータに燃料を供給するための供給手段（インジェクタ２３）と、排ガス浄化触媒の温度（触媒温度ＴＣＡＴ）を検出する温度検出手段（触媒温度センサ４１）と、内燃機関３が特定運転状態にあるときに、電気式ヒータへの通電を行うとともに、供給手段により燃料を供給させ、供給された燃料を電気式ヒータで燃焼させることによって、排ガス浄化触媒を昇温する昇温制御を実行する昇温制御手段（ＥＣＵ２、図３のステップ９、１３）と、昇温制御中に検出された排ガス浄化触媒の温度（触媒温度ＴＣＡＴ、温度上昇量ΔＴＣＡＴ）に基づいて、排ガス浄化触媒の異常を判定する異常判定手段（ＥＣＵ２、図４のステップ１６、２０）と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この排ガス浄化触媒の異常判定装置によれば、内燃機関の排気通路に、電気式ヒータおよび排ガス浄化触媒が上流側から順に設けられるとともに、電気式ヒータに燃料を供給する供給手段が設けられている。内燃機関が特定運転状態にあるときに、電気式ヒータへの通電を行うとともに、供給手段により燃料を電気式ヒータに供給し、電気式ヒータで燃焼させることによって、排ガス浄化触媒を昇温する。そして、この昇温制御中に検出された排ガス浄化触媒の温度に基づいて、排ガス浄化触媒の異常を判定する。
【００１２】
以上のように、排ガス浄化触媒の異常判定を実行する際、電気式ヒータへの通電を行うとともに、電気式ヒータに燃料を供給し、電気式ヒータで燃焼させる。これにより、燃料の燃焼によって発生した大きな熱量を排ガス浄化触媒に供給することで、排ガス浄化触媒を迅速に昇温し、活性化させることができ、異常判定を短時間で迅速に行うことができる。その結果、異常判定中に、内燃機関の運転状態が大きく変化する可能性が非常に低くなることで、排ガスの温度が安定し、排ガス浄化触媒の温度に及ぼす影響が小さくなるので、排ガス浄化触媒の温度に基づいて行われる異常判定の精度を向上させることができる。同じ理由から、異常判定の途中で内燃機関が特定運転状態から離脱することによって、異常判定が中断される可能性が低くなるので、異常判定の頻度を向上させることができる。
【００１３】
また、電気式ヒータに燃料を供給し、燃焼させることで、熱を発生させるので、電気式ヒータのみで発熱を行う場合よりも、排ガス浄化触媒の昇温および活性化を効率良く行うことができ、電気式ヒータの消費電力および燃料の消費量を低減することができる。さらに、排気通路に配置された電気式ヒータに燃料を直接、供給するので、燃料の供給を内燃機関の気筒内へのポスト噴射によって行う場合と比較して、オイルダイリューションを大幅に抑制できる。また、ポスト噴射と異なり、任意のタイミングで任意の燃料量を供給できるので、排ガス浄化触媒の昇温および活性化をより適切に行うことができる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置において、内燃機関の特定運転状態が、内燃機関への燃料の供給を停止するフューエルカット運転状態であることを特徴とする。
【００１５】
内燃機関の運転状態の中で排ガスの温度の変動が最も小さいのは、減速時などのフューエルカット運転状態である。一方で、フューエルカット運転状態では、燃焼が行われず、排ガスの温度が非常に低いことで、排ガス浄化触媒の温度も低下していることが多いので、異常判定を実行するためには、排ガス浄化触媒の大幅な昇温による活性化が必要になる。本発明によれば、フューエルカット運転状態を内燃機関の特定運転状態として異常判定を実行するとともに、電気式ヒータで燃料を燃焼させることによって、排ガス浄化触媒を迅速に昇温し、活性化させる。したがって、排ガスの温度が非常に低いフューエルカット運転状態において異常判定を実行できるとともに、非常に高い判定精度を得ることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置において、電気式ヒータは、排ガス浄化触媒と別体で構成され、排ガス浄化触媒の上流側に間隔を隔てて配置されていることを特徴とする。
【００１７】
例えば、電気式ヒータで排ガス浄化触媒を直接、加熱する場合、両者が互いに別体で構成され、離れて配置されていると、電気式ヒータで排ガス浄化触媒を有効に昇温することができない。これに対し、本発明では、前述したように、電気式ヒータによる燃料の燃焼によって発生した熱を、排ガスを介して排ガス浄化触媒に供給することで、これを昇温する。したがって、この構成のように、電気式ヒータを排ガス浄化触媒と別体で構成し、その上流側に間隔を隔てて配置した場合でも、排ガス浄化触媒を有効に昇温し、異常判定を実行することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置において、昇温制御中における電気式ヒータへの通電量（ＥＨＣ通電タイマ値ＴＭ＿ＩＮＪ）を取得する通電量取得手段（ＥＣＵ２、図３のステップ４）と、取得された電気式ヒータへの通電量に基づいて、電気式ヒータの温度（ＥＨＣ温度ＴＥＨＣ）を推定するヒータ温度推定手段（ＥＣＵ２、図３のステップ１１）と、をさらに備え、昇温制御手段は、推定された電気式ヒータの温度が所定温度ＴＥＨＣＲに達したときに、供給手段による燃料の供給を開始させること（図３のステップ１２、１３）を特徴とする。
【００１９】
電気式ヒータへの通電に伴い、その温度は次第に上昇する。この電気式ヒータの温度上昇に対して燃料の供給タイミングが早すぎると、例えば電気式ヒータの温度が燃料を燃焼させることが可能な温度まで上昇しないうちに、燃料が供給されてしまい、燃料が燃焼されずに下流側に流出することによって、排ガス特性や燃費が悪化するおそれがある。逆に、燃料の供給タイミングが遅すぎると、その分、電気式ヒータが無駄に作動するとともに、排ガス浄化触媒の活性化が遅れ、異常判定の精度および頻度にも悪影響を及ぼす。
【００２０】
この構成によれば、昇温制御中における電気式ヒータへの通電量を取得し、取得された電気式ヒータへの通電量に基づいて、電気式ヒータの温度を推定するとともに、推定された電気式ヒータの温度が所定温度に達したときに、燃料の供給を開始する。したがって、電気式ヒータへの通電量に基づき、電気式ヒータの温度が燃料の燃焼可能な温度まで上昇した最適なタイミングで、電気式ヒータへの燃料の供給を開始でき、それにより、排ガス特性および燃費を良好に維持できるとともに、排ガス浄化触媒の活性化と異常判定の実行のタイミングを可能な限り早めることで、異常判定の精度および頻度を保つことができる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置において、昇温制御中における供給手段による燃料の供給量ＱＩＮＪを算出する燃料供給量算出手段（ＥＣＵ２、図４のステップ１７）と、算出された燃料の供給量ＱＩＮＪが大きいほど、判定値ＴＣＡＴＪＵＤをより大きな値に設定する判定値設定手段（ＥＣＵ２、図４のステップ１８、図５）と、をさらに備え、異常判定手段は、昇温制御中に検出された排ガス浄化触媒の温度（温度上昇量ΔＴＣＡＴ）と設定された判定値ＴＣＡＴＪＵＤとの関係に基づいて、排ガス浄化触媒の異常を判定すること（図４のステップ１９、２０、２２）を特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、昇温制御中に検出された排ガス浄化触媒の温度と判定値との関係に基づいて、排ガス浄化触媒の異常を判定する。また、昇温制御中における供給手段による燃料供給量を算出し、上記の判定値は、算出された燃料供給量が大きいほど、より大きな値に設定される。これは以下の理由による。
【００２３】
すなわち、昇温制御中における排ガス浄化触媒の温度上昇には、排ガス浄化触媒での酸化反応による発熱分と、電気式ヒータでの燃料の燃焼による発熱分が含まれ、後者は、燃料供給量が多いほど、より大きくなる。また、本発明の異常判定は、排ガス浄化触媒の劣化に応じた酸化反応の低下度合に基づくので、異常判定の際、燃料の燃焼による発熱分の影響をできるだけ排除することが好ましい。
【００２４】
本発明によれば、排ガス浄化触媒の温度と比較される判定値を、算出された燃料供給量が大きいほど、より大きな値に設定する。したがって、電気式ヒータでの燃料の燃焼による発熱分を相殺し、その影響を適切に排除しながら、排ガス浄化触媒での酸化反応による発熱量に基づいて、異常判定を行うことができ、その判定精度をさらに向上させることができる。
【００２５】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置において、供給手段に接続された供給通路２２と、燃料を貯留する燃料貯留手段（燃料タンク１８）と、排ガス浄化触媒を再生するための尿素水を貯留する尿素水貯留手段（ウレアタンク１９）と、燃料貯留手段および尿素水貯留手段の一方を供給通路２２に切り換えて接続するための通路切換手段（燃料弁２４、ウレア弁２５）と、内燃機関３の停止時に、通路切換手段により燃料貯留手段を供給通路２２に接続させることによって、供給通路２２に燃料を滞留させるように制御する燃料滞留制御手段（ＥＣＵ２、図７のステップ３７〜３９）と、をさらに備えることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、燃料を貯留する燃料貯留手段、および尿素水を貯留する尿素水貯留手段の一方が、通路切換手段により、供給通路を介して、供給手段に切り換えて接続される。供給手段により燃料を供給する場合には、供給通路が燃料貯留手段側に接続され、排ガス浄化触媒の再生制御を行う場合には、供給通路が尿素水貯留手段側に切り換えられ、供給手段により尿素水が供給される。
【００２７】
また、尿素水は、燃料と比較して、凝固点が高く、寒冷地や夜間などにおいて凍結しやすいとともに、金属を腐食させやすい。本発明によれば、内燃機関の停止時に、通路切換手段によって供給通路を燃料貯留手段側に切り換え、供給通路に燃料を強制的に滞留させるので、尿素水が滞留することがなくなり、尿素水の凍結による供給通路などの破損や、尿素水による腐食を防止することができる。
【００２８】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の排ガス浄化触媒の異常判定装置において、内燃機関３の始動時に、電気式ヒータへの通電を行うとともに、供給通路２２に滞留していた燃料を供給手段により供給させ、供給された燃料を電気式ヒータで燃焼させることによって、排ガス浄化触媒を昇温する始動時昇温手段（ＥＣＵ２、図８のステップ５３〜５６）をさらに備えることを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、内燃機関の停止時に、供給通路に燃料を滞留させる燃料滞留制御を行った場合、その後の始動時に、供給通路に滞留していた燃料を、電気式ヒータに供給し、燃焼させるので、この燃料を無駄なく利用し、始動時における排ガス浄化触媒の昇温に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態による異常判定装置を適用した内燃機関を概略的に示す図である。
【図２】異常判定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】異常判定処理を示すフローチャートである。
【図４】図３の異常判定処理の残りの部分を示すフローチャートである。
【図５】異常判定に用いる判定値を設定するためのテーブルである。
【図６】異常判定処理によって得られる動作例を示すタイミングチャートである。
【図７】停止時制御処理を示すフローチャートである。
【図８】始動時制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１に示すように、本発明による異常判定装置１を適用した内燃機関（以下「エンジン」という）３は、＃１〜＃４の気筒３ａを有する直列４気筒のディーゼルエンジンであり、車両（図示せず）に搭載されている。
【００３２】
エンジン３の各気筒３ａには、吸気マニホルド４ａを介して吸気通路４が接続されるとともに、排気マニホルド５ａを介して排気通路５が接続されている。また、各気筒３ａには、燃焼用の燃料を気筒３ａ内に直接、噴射する燃料噴射弁（図示せず）が取り付けられている。
【００３３】
エンジン３は過給装置６を備えている。この過給装置６は、ターボチャージャで構成された過給機７と、これに連結されたアクチュエータ８と、ベーン開度制御弁９を備えている。過給機７は、吸気通路４に設けられた回転自在のコンプレッサブレード７ａと、排気通路５に設けられた回転自在のタービンブレード７ｂおよび複数の回動自在の可変ベーン７ｃ（２つのみ図示）と、これらのブレード７ａ、７ｂを一体に連結するシャフト７ｄを有している。過給機７は、気筒３ａから排気通路５に排出された排気ガスによりタービンブレード７ｂが駆動されるのに伴い、これと一体のコンプレッサブレード７ａが駆動されることによって、吸気通路４内の吸気を加圧する過給動作を行う。
【００３４】
上記のアクチュエータ８は、負圧によって作動するダイアフラム式のものであり、可変ベーン７ｃに連結されている。アクチュエータ８には、負圧ポンプから負圧供給通路（いずれも図示せず）を介して負圧が供給され、この負圧供給通路の途中にベーン開度制御弁９が設けられている。ベーン開度制御弁９は、電磁弁で構成されており、その開度がＥＣＵ２からの制御信号で制御されることにより、アクチュエータ８への供給負圧が変化し、それに伴い、可変ベーン７ｃの開度が変化することによって、過給機７による過給圧が制御される。
【００３５】
また、吸気通路４のコンプレッサブレード７ａよりも下流側には、インタークーラ１０が設けられている。このインタークーラ１０は、過給機７の過給動作により吸気の温度が上昇したときなどに、吸気を冷却するものである。
【００３６】
また、エンジン３はＥＧＲ装置１１を備えている。このＥＧＲ装置１１は、ＥＧＲ通路１２と、ＥＧＲ通路１２に設けられたＥＧＲ制御弁１３などで構成されている。ＥＧＲ通路１２は、排気通路５のタービンブレード７ｂよりも下流側と、吸気通路４のコンプレッサブレード７ａよりも上流側に接続されており、それにより、低圧・低温の排ガスが、ＥＧＲ通路１２を介して、排気通路５から吸気通路４にＥＧＲガスとして還流する。
【００３７】
ＥＧＲ制御弁１３は、その開度が連続的に変化する電磁弁で構成されている。ＥＧＲ制御弁１３の開度は、ＥＣＵ２からの制御信号によって制御され、それにより、ＥＧＲガスの流量が制御される。
【００３８】
また、排気通路５には、ＥＧＲ通路１２の接続部よりも下流側に、排気絞り弁１４が設けられている。この排気絞り弁１４は、弁体１４ａと、これを駆動する直流モータから成る絞り弁アクチュエータ１４ｂを有している。排気絞り弁１４の開度は、絞り弁アクチュエータ１４ｂに供給される電流をＥＣＵ２で制御することによって制御され、それにより、ＥＧＲガスの流量および圧力が調整される。
【００３９】
さらに、排気通路５には、タービンブレード７ｂとＥＧＲ通路１２の接続部との間に、電気加熱式触媒（以下「ＥＨＣ」という）１５およびＮＯｘ触媒１６が設けられている。ＮＯｘ触媒１６は、ウレア（尿素）を還元剤とする選択還元触媒であり、排気通路５に供給されたウレア水の加水分解によって生成されたＮＨ３（アンモニア）を吸着するとともに、吸着したＮＨ３を還元剤として、流入した排ガス中のＮＯｘを還元浄化する。
【００４０】
ＮＯｘ触媒１６のすぐ下流側には、触媒温度センサ４１が設けられている。触媒温度センサ４１は、この部位の温度をＮＯｘ触媒１６の温度（以下「触媒温度」という）ＴＣＡＴとして検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００４１】
ＥＨＣ１５は、酸化触媒に電気ヒータ（いずれも図示せず）を一体に組み込んだものであり、ＮＯｘ触媒１６とは別体で構成され、ＮＯｘ触媒１６の上流側に間隔を隔てて配置されている。ＥＨＣ１５は、低温始動時や、後述するＮＯｘ触媒１６の異常判定時に、ＮＯｘ触媒１６を昇温し、活性化させるためのものである。ＥＨＣ１５への通電量はＥＣＵ２からの制御信号によって制御され、それにより、ＥＨＣ１５の動作が制御される。
【００４２】
また、排気通路５には、燃料／ウレア供給装置１７が設けられている。この燃料／ウレア供給装置１７は、排気通路５内に燃料（軽油）またはウレア水（尿素水溶液）を選択的に供給するものである。
【００４３】
燃料／ウレア供給装置１７は、燃料Ｆを貯留する燃料タンク１８と、ウレア水Ｕを貯留するウレアタンク１９と、両タンク１８、１９内にそれぞれ連通する燃料通路２０およびウレア通路２１と、両通路２０、２１の合流部に接続された供給通路２２と、供給通路２２に接続されたインジェクタ２３を備えている。このインジェクタ２３は、排気通路５内のＥＨＣ１５よりも上流側に臨むように、排気通路５に取り付けられている。インジェクタ２３の動作は、ＥＣＵ２からの制御信号によって制御される。
【００４４】
燃料通路２０およびウレア通路２１にはそれぞれ、これらを開閉する燃料弁２４およびウレア弁２５が取り付けられている。これらの燃料弁２４およびウレア弁２５は、いずれも開閉式の電磁弁で構成されており、ＥＣＵ２からの制御信号によって開閉される。また、供給通路２２にはポンプ２６が設けられている。このポンプ２６は、電動タイプのものであり、ＥＣＵ２からの制御信号によって駆動され、供給通路２２に送られた燃料またはウレア水を加圧する。
【００４５】
以上の構成により、燃料／ウレア供給装置１７は、燃料弁２４およびウレア弁２５の一方を開弁し、他方を閉弁することによって、インジェクタ２３から排気通路５のＥＨＣ１５よりも上流側に、燃料またはウレア水を選択的に噴射し、供給する。より具体的には、ＮＯｘ触媒１６に堆積したＮＯｘを脱離させ、ＮＯｘ捕捉性能を回復させるための再生制御を実行する場合には、ＮＯｘ触媒１６にウレア水を還元剤として供給するために、ウレア弁２５を開弁し、インジェクタ２３からウレア水を噴射する。一方、後述するＮＯｘ触媒１６の異常判定を実行する場合には、ＥＨＣ１５でを燃料を燃焼させ、ＮＯｘ触媒１６を昇温するために、燃料弁２４を開弁し、インジェクタ２３から燃料を噴射する。
【００４６】
また、供給通路２２のポンプ２６よりも下流側には、燃圧センサ４２が設けられている。燃圧センサ４２は、供給通路２２内の燃料またはウレア水の圧力（以下「燃圧」という）ＰＦを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００４７】
また、ＥＣＵ２には、車速センサ４３から、車両の速度（以下「車速」という）ＶＰを表す検出信号が、イグニッションスイッチ４４から、そのＯＮ／ＯＦＦ状態を表す検出信号が、それぞれ入力される。さらに、ＥＣＵ２には、ＮＯｘ触媒１６の異常を運転者に警告するための警告灯２７が接続されている。
【００４８】
ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェースなどから成るマイクロコンピュータ（いずれも図示せず）で構成されている。前述した各種のセンサ４１〜４３などからの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵに入力される。ＥＣＵ２は、これらの検出信号などに応じて、各種の制御を実行する。
【００４９】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、昇温制御手段、異常判定手段、ヒータ温度推定手段、燃料供給量算出手段、判定値設定手段、燃料滞留制御手段、および始動時昇温手段に相当する。
【００５０】
図３および図４は、ＮＯｘ触媒１６の異常判定処理を示す。本処理は、所定時間ごとに実行される。本処理では、まずステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、フューエルカットフラグＦ＿ＦＣが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、エンジン３が、減速時に燃料の供給を停止するフューエルカット運転状態でないときには、ＮＯｘ触媒１６の異常判定の実行条件が成立していないため、異常判定を行わないものとし、異常判定フラグＦ＿ＤＥＴを「０」にセットする（ステップ２）。
【００５１】
また、ＥＨＣ１５の通電時間を計時するアップカウント式のＥＨＣ通電タイマのタイマ値（ＥＨＣ通電タイマ値）ＴＭ＿ＥＨＣを０にリセットする（ステップ３）とともに、インジェクタ２３の燃料噴射時間を計時するアップカウント式の燃料噴射タイマのタイマ値（燃料噴射タイマ値）ＴＭ＿ＩＮＪを０にリセットし（ステップ４）、本処理を終了する。
【００５２】
一方、ステップ１の答がＹＥＳで、エンジン３がフューエルカット運転状態であるときには、異常判定フラグＦ＿ＤＥＴが「１」であるか否かを判別する（ステップ５）。この答がＮＯで、異常判定の実行中でないときには、車両の走行距離ＤＴＲＶＬが所定距離ＤＲＥＦ以上であるか否かを判別する（ステップ６）。この走行距離ＤＴＲＶＬは、前回の異常判定の終了時からの車両の積算走行距離を表し、車速ＶＰに基づいて算出される。このステップ６の答がＮＯのときには、前回の異常判定時からの走行距離がまだ短いため、異常判定を行わないものとし、前記ステップ２〜４を実行し、本処理を終了する。
【００５３】
上記ステップ６の答がＹＥＳで、走行距離ＤＴＲＶＬが所定距離ＤＲＥＦに達したときには、異常判定を開始するものとし、異常判定フラグＦ＿ＤＥＴを「１」にセットする（ステップ７）。また、そのときの触媒温度ＴＣＡＴを初期値ＴＣＡＴ１として記憶する（ステップ８）とともに、ＥＨＣ通電フラグＦ＿ＥＨＣを「１」にセットする（ステップ９）ことによって、ＥＨＣ１５への通電を開始した後、ステップ１０に進む。このＥＨＣ１５への通電は、一定の通電量で行われる。また、前記ステップ５の答がＹＥＳで、異常判定がすでに開始されているときには、前記ステップ６〜９をスキップして、ステップ１０に進む。
【００５４】
このステップ１０では、燃料噴射フラグＦ＿ＩＮＪが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、インジェクタ２３からの燃料噴射が開始されていないときには、ＥＨＣ１５の温度（以下「ＥＨＣ温度」という）ＴＥＨＣを算出する（ステップ１１）。このＥＨＣ温度ＴＥＨＣの算出は、ステップ８で記憶された触媒温度の初期値ＴＣＡＴ１と、そのときのＥＨＣ通電タイマ値ＴＭ＿ＥＨＣに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、行われる。
【００５５】
なお、上記のＥＨＣ通電タイマ値ＴＭ＿ＥＨＣは、異常判定の開始時からのＥＨＣ１５の通電時間を表し、また、前述したように、ＥＨＣ１５への通電は一定の通電量で行われる。したがって、ＥＨＣ通電タイマ値ＴＭ＿ＥＨＣは、異常判定の開始時からその時点までにＥＨＣ１５に通電された総通電量に相当する。このため、上記のマップでは、ＥＨＣ温度ＴＥＨＣは、触媒温度の初期値ＴＣＡＴ１が高いほど、またＥＨＣ通電タイマ値ＴＭ＿ＥＨＣが大きいほど、より大きな値に設定されている。
【００５６】
次に、上記のように算出されたＥＨＣ温度ＴＥＨＣが、所定温度ＴＥＨＣＲ以上であるか否かを判別する（ステップ１２）。この所定温度ＴＥＨＣＲは、燃料を適切に燃焼させることが可能な下限温度に相当し、例えば３００℃に設定されている。このステップ１２の答がＮＯで、ＥＨＣ温度ＴＥＨＣが所定温度ＴＥＨＣＲに達していないときには、前記ステップ４を実行し、燃料噴射タイマ値ＴＭ＿ＩＮＪを０にリセットした後、本処理を終了し、ＥＨＣ１５への通電を継続する。
【００５７】
一方、上記ステップ１２の答がＹＥＳで、ＥＨＣ温度ＴＥＨＣが所定温度ＴＥＨＣＲに達したときには、ＥＨＣ１５の温度が燃料を燃焼させることが可能な温度まで上昇しているとして、燃料噴射フラグＦ＿ＩＮＪを「１」にセットする（ステップ１３）ことによって、インジェクタ２３からの燃料噴射を開始し、本処理を終了する。これにより、噴射された燃料は、十分に昇温された状態のＥＨＣ１５に供給され、ＥＨＣ１５で加熱されることによって燃焼する。
【００５８】
このステップ１３が実行されると、その後は前記ステップ１０の答がＹＥＳになるので、その場合にはステップ１４に進む。このステップ１４では、燃料噴射タイマ値ＴＭ＿ＩＮＪが所定時間ＴＩＮＪＲ以上であるか否かを判別する。この答がＮＯで、燃料噴射タイマ値ＴＭ＿ＩＮＪ、すなわちインジェクタ２３の燃料噴射時間が、所定時間ＴＩＮＪＲに達していないときには、そのまま本処理を終了し、ＥＨＣ１５への通電とインジェクタ２３からの燃料噴射を継続する。
【００５９】
一方、上記ステップ１４の答がＹＥＳで、インジェクタ２３の燃料噴射時間が所定時間ＴＩＮＪＲに達したときには、そのときの触媒温度ＴＣＡＴを、最終値ＴＣＡＴ２として記憶する（ステップ１５）とともに、この最終値ＴＣＡＴ２とステップ８で記憶された初期値ＴＣＡＴ１との差（ＴＣＡＴ２−ＴＣＡＴ１）を、異常判定中のＮＯｘ触媒１６の温度上昇量ΔＴＣＡＴとして算出する（ステップ１６）。
【００６０】
次に、燃料供給量ＱＩＮＪを算出する（ステップ１７）。この燃料供給量ＱＩＮＪは、異常判定中にＥＨＣ１５に供給された燃料量に相当しており、インジェクタ２３の燃料噴射時間に相当する上記の所定時間ＴＩＮＪＲと燃圧ＰＦと換算係数Ｋとの積（＝ＴＩＮＪＲ・ＰＦ・Ｋ）として算出される。この換算係数Ｋは、燃料の噴射時間を噴射量に換算するための係数である。
【００６１】
次に、算出された燃料供給量ＱＩＮＪに応じ、図５に示すテーブルを検索することによって、判定値ＴＣＡＴＪＵＤを算出する（ステップ１８）。このテーブルでは、判定値ＴＣＡＴＪＵＤは、燃料供給量ＱＩＮＪが大きいほど、より大きな値に設定されている。
【００６２】
次に、ステップ１６で算出された温度上昇量ΔＴＣＡＴが、ステップ１８で算出された判定値ＴＣＡＴＪＵＤ以上であるか否かを判別する（ステップ１９）。この答がＹＥＳで、ΔＴＣＡＴ≧ＴＣＡＴＪＵＤのときには、異常判定中のＮＯｘ触媒１６の温度上昇量が大きいため、ＮＯｘ触媒１６が正常であると判定する。そして、そのことを表すために、触媒異常フラグＦ＿ＣＡＴＮＧを「０」にセットする（ステップ２０）とともに、警告灯２７をオフする（ステップ２１）。
【００６３】
一方、ステップ１９の答がＮＯで、ΔＴＣＡＴ＜ＴＣＡＴＪＵＤのときには、異常判定中のＮＯｘ触媒１６の温度上昇量が小さいため、ＮＯｘ触媒１６が異常であると判定する。そして、そのことを表すために、触媒異常フラグＦ＿ＣＡＴＮＧを「１」にセットする（ステップ２２）とともに、警告灯２７をオンし（ステップ２３）、運転者に警告する。
【００６４】
前記ステップ２１または２３に続くステップ２４では、ＥＨＣ通電フラグＦ＿ＥＨＣを「０」にセットすることで、ＥＨＣ１５への通電を終了するとともに、次のステップ２５において、燃料噴射フラグＦ＿ＩＮＪを「０」にセットすることで、インジェクタ２３からの燃料噴射を終了する。
【００６５】
また、前記ステップ６で用いられる車両の走行距離ＤＴＲＶＬを０にリセットする（ステップ２６）とともに、異常判定が終了したことを表すために、異常判定フラグＦ＿ＤＥＴを「０」にセットし（ステップ２７）、本処理を終了する。
【００６６】
図６は、これまでに説明した異常判定処理によって得られる動作例を示す。なお、同図中の触媒温度ＴＣＡＴを示す実線は、ＮＯｘ触媒１６が正常の場合を示し、破線は劣化により異常が生じている場合を示す。この例では、時刻ｔ１において、エンジン３の運転状態が通常運転から減速時のフューエルカット運転に移行しており（Ｆ＿ＦＣ：０→１）、それに伴い、触媒温度ＴＣＡＴが低下している。
【００６７】
このフューエルカット運転中に、車両の走行距離ＤＴＲＶＬが所定距離ＤＲＥＦに達すると、異常判定フラグＦ＿ＤＥＴが「１」にセットされ（図３のステップ７）、異常判定が開始される（時刻ｔ２）とともに、この時刻ｔ２での触媒温度ＴＣＡＴが初期値ＴＣＡＴ１として記憶される。また、この異常判定の開始と同時に、ＥＨＣ通電フラグＦ＿ＥＨＣが「１」にセットされ（ステップ９）、ＥＨＣ１５への通電が開始される。図示しないが、この通電により、ＥＨＣ１５の温度（ＥＨＣ温度）ＴＥＨＣが上昇する。
【００６８】
そして、ＥＨＣ温度ＴＥＨＣが所定温度ＴＥＨＣＲまで上昇したときに、燃料噴射フラグＦ＿ＩＮＪが「１」にセットされ（ステップ１３）、インジェクタ２３が開弁し、燃料の噴射が開始される（時刻ｔ３）。噴射された燃料はＥＨＣ１５で燃焼し、それによって発生した大きな熱量がＮＯｘ触媒１６に供給されることで、触媒温度ＴＣＡＴが短時間で上昇し、ＮＯｘ触媒１６が活性化される。
【００６９】
その後、燃料噴射の開始から所定時間ＴＩＮＪＲが経過したときに（時刻ｔ４）、異常判定フラグＦ＿ＤＥＴが「０」にセットされ（図４のステップ２７）、ＥＨＣ１５への通電とインジェクタ２３からの燃料噴射が停止される（ステップ２４、２５）。また、この時刻ｔ４での触媒温度ＴＣＡＴが最終値ＴＣＡＴ２として算出される（ステップ１５）。そして、この最終値ＴＣＡＴ２と初期値ＴＣＡＴ１との差を、ＮＯｘ触媒１６の温度上昇量ΔＴＣＡＴとして算出する（ステップ１６）とともに、この温度上昇量ΔＴＣＡＴを、異常判定中の燃料供給量ＱＩＮＪに応じて算出した判定値ＴＣＡＴＪＵＤと比較することによって、ＮＯｘ触媒１６の異常判定が行われる（ステップ１９）。
【００７０】
ＮＯｘ触媒１６が正常の場合には、ＮＯｘ触媒１６での酸化反応が活発に行われ、それによって発生する熱量が大きくなるので、図６に実線で示すように、最終値ＴＣＡＴ２が大きくなり、温度上昇量ΔＴＣＡＴが判定値ＴＣＡＴＪＵＤを上回ることによって、ＮＯｘ触媒１６が正常と判定される。一方、ＮＯｘ触媒１６に劣化などの異常が生じている場合には、ＮＯｘ触媒１６での酸化反応が鈍くなり、発生する熱量が小さくなるので、図６に破線で示すように、最終値ＴＣＡＴ２が小さくなり、温度上昇量ΔＴＣＡＴが判定値ＴＣＡＴＪＵＤを下回ることによって、ＮＯｘ触媒１６が異常と判定される。なお、同図の時刻ｔ５は、エンジン３がフューエルカット運転から通常運転に再び移行したタイミングを示す。
【００７１】
以上のように、この異常判定処理によれば、ＮＯｘ触媒１６の異常判定を行う際、ＥＨＣ１５への通電を行うとともに、ＥＨＣ１５に燃料を供給し、ＥＨＣ１５で燃焼させる。これにより、燃料の燃焼によって発生した大きな熱量をＮＯｘ触媒１６に供給することで、ＮＯｘ触媒１６を迅速に昇温し、活性化させることができ、異常判定を短期間で迅速に行うことができる。その結果、異常判定中に、エンジン３の運転状態が大きく変化する可能性が非常に低くなることで、排ガスの温度が安定し、ＮＯｘ触媒１６の温度に及ぼす影響が小さくなるので、触媒温度ＴＣＡＴに基づいて行われる異常判定の精度を向上させることができる。同じ理由から、異常判定の途中でフューエルカット運転が終了することによって、異常判定が中断される可能性が低くなるので、異常判定の頻度を向上させることができる。
【００７２】
また、ＥＨＣ１５に燃料を供給し、燃焼させることで、熱を発生させるので、ＥＨＣ１５のみで発熱を行う場合よりも、ＮＯｘ触媒１６の昇温および活性化を効率良く行うことができ、ＥＨＣ１５の消費電力および燃料の消費量を低減することができる。さらに、排気通路５に配置されたＥＨＣ１５に燃料を直接、供給するので、燃料の供給をエンジン３の気筒３ａ内へのポスト噴射によって行う場合と比較して、オイルダイリューションを大幅に抑制できる。また、ポスト噴射と異なり、任意のタイミングで任意の燃料量を供給できるので、ＮＯｘ触媒１６の昇温および活性化をより適切に行うことができる。
【００７３】
さらに、エンジン３の運転状態の中で排ガスの温度の変動が最も小さいフューエルカット運転状態において、ＥＨＣ１５による燃料の燃焼により、ＮＯｘ触媒１６を迅速に昇温し、活性化させながら、異常判定を行うので、非常に高い判定精度を得ることができる。また、ＥＨＣ１５による燃料の燃焼によって発生した熱を、排ガスを介してＮＯｘ触媒１６に供給するので、実施形態のように、ＥＨＣ１５をＮＯｘ触媒１６と別体で構成し、間隔を隔てて配置した場合でも、ＮＯｘ触媒１６を有効に昇温し、異常判定を行うことができる。
【００７４】
また、異常判定の際、ＥＨＣ温度ＴＥＨＣを、異常判定の開始時における触媒温度の初期値ＴＣＡＴ１と、ＥＨＣ１５への通電量に相当するＥＨＣ通電タイマ値ＴＭ＿ＥＨＣに応じて算出する（ステップ１１）とともに、算出されたＥＨＣ温度ＴＥＨＣが所定温度ＴＥＨＣＲに達したときに、インジェクタ２３からの燃料噴射を開始する（ステップ１２、１３）。したがって、ＥＨＣ１５の温度が燃料を燃焼可能な温度まで上昇した最適なタイミングで、ＥＨＣ１５への燃料供給を開始でき、それにより、排ガス特性および燃費を良好に維持できるとともに、ＮＯｘ触媒１６の活性化と異常判定の実行のタイミングを可能な限り早めることで、異常判定の精度および頻度を保つことができる。
【００７５】
さらに、ＮＯｘ触媒１６の温度上昇量ΔＴＣＡＴと比較される判定値ＴＣＡＴＪＵＤを、燃料供給量ＱＩＮＪが大きいほど、より大きな値に設定する（ステップ１８、図５）。したがって、ＥＨＣ１５での燃料の燃焼による発熱分を相殺し、その影響を適切に排除しながら、ＮＯｘ触媒１６での酸化反応による発熱量に基づいて、異常判定を行うことができ、その判定精度をさらに向上させることができる。
【００７６】
次に、図７を参照しながら、停止時制御処理について説明する。この停止時制御処理は、エンジン３の停止時に、燃料／ウレア供給装置１７の供給通路２２に燃料を滞留させる燃料滞留制御を行うものであり、イグニッションスイッチ４４がオフされた後の所定期間、実行される。
【００７７】
本処理では、まずステップ３１において、今回の処理サイクルが、イグニッションスイッチ４４がオフされた直後であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、イグニッションスイッチ４４のオフ直後のときには、触媒再生フラグＦ＿ＵＲＥＡが「１」であるか否かを判別する（ステップ３２）。この触媒再生フラグＦ＿ＵＲＥＡは、エンジン３の当該運転期間中に、前述したウレア水の供給によるＮＯｘ触媒１６の再生制御が実行されたときに「１」にセットされ、記憶されるものである。
【００７８】
このステップ３２の答がＮＯで、当該運転期間中にＮＯｘ触媒１６の再生制御が実行されていないときには、燃料滞留制御を実行しないものとして、燃料滞留制御フラグＦ＿ＩＮＪＳＴＰを「０」にセットする（ステップ３３）とともに、インジェクタ２３を閉弁し（ステップ３４）、本処理を終了する。
【００７９】
一方、前記ステップ３２の答がＹＥＳで、当該運転期間中にＮＯｘ触媒１６の再生制御が実行されたときには、燃料滞留制御を実行するものとして、燃料滞留制御フラグＦ＿ＩＮＪＳＴＰを「１」にセットする（ステップ３５）とともに、燃料滞留制御の実行時間を計時するアップカウント式の燃料滞留制御タイマのタイマ値（燃料滞留制御タイマ値）ＴＭ＿ＩＮＪＳＴＰを０にリセットする（ステップ３６）。次に、ウレア弁２５を閉弁（オフ）し（ステップ３７）、燃料弁２４を開弁（オン）する（ステップ３８）とともに、インジェクタ２３を開弁（オン）し（ステップ３９）、本処理を終了する。
【００８０】
一方、前記ステップ３１の答がＮＯで、イグニッションスイッチ４４のオフ直後でないときには、燃料滞留制御フラグＦ＿ＩＮＪＳＴＰが「１」であるか否かを判別する（ステップ４０）。この答がＮＯのときには、インジェクタ２３をオフ状態に保持し（ステップ４１）、本処理を終了する。
【００８１】
一方、上記ステップ４０の答がＹＥＳで、燃料滞留制御が実行されているときには、燃料滞留制御タイマ値タイマ値ＴＭ＿ＩＮＪＳＴＰが所定時間ＴＩＮＪＳＲ以下であるか否かを判別する（ステップ４２）。この答がＹＥＳのときには、前記ステップ３７〜３９を実行し、燃料滞留制御を継続する。一方、ステップ４２の答がＮＯで、燃料滞留制御の開始後、所定時間ＴＩＮＪＳＲが経過したときには、前記ステップ４１に進み、インジェクタ２３を閉弁することによって、燃料滞留制御を終了させ、本処理を終了する。
【００８２】
以上のように、この停止時制御処理では、当該運転期間中にＮＯｘ触媒１６の再生制御が実行されたときに、イグニッションスイッチ４４のオフ後の所定時間ＴＩＮＪＳＲ、ウレア弁２５を閉弁し、燃料弁２４を開弁するとともに、インジェクタ２３を開弁し、噴射を行うことによって、燃料滞留制御を実行する。これにより、燃料タンク１８内の燃料が、燃料通路２０および供給通路２２を介してインジェクタ２３側に送られるので、ＮＯｘ触媒１６の再生制御のために供給されたウレア水が供給通路２２に残留していた場合でも、このウレア水は供給通路２４から排出され、供給通路２２には燃料が滞留する。したがって、エンジン３の停止中にウレア水が供給通路２２に滞留することがなくなり、ウレア水の凍結による供給通路２２などの破損や、ウレア水による腐食を防止することができる。
【００８３】
次に、図８を参照しながら、始動時制御処理について説明する。この始動時制御処理は、エンジン３の始動時に、イグニッションスイッチ４４がオンされた後の所定期間、実行される。
【００８４】
本処理では、まずステップ５１において、今回の処理サイクルが、イグニッションスイッチ４４がオンされた直後であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、イグニッションスイッチ４４のオン直後のときには、燃料滞留制御フラグＦ＿ＩＮＪＳＴＰが「１」であるか否かを判別する（ステップ５２）。
【００８５】
このステップ５２の答がＹＥＳで、今回の始動前のエンジン３の停止時に燃料滞留制御が実行されたときには、ステップ５３〜５６において、ＥＨＣ１５に通電（オン）し、ウレア弁２５を閉弁し、燃料弁２４を開弁するとともに、インジェクタ２３を開弁し、本処理を終了する。これにより、燃料滞留制御によって供給通路２２に滞留していた燃料を、インジェクタ２３から噴射し、ＥＨＣ１５で燃焼させることによって、ＮＯｘ触媒１６が昇温される。
【００８６】
一方、前記ステップ５１の答がＮＯで、イグニッションスイッチ４４のオン直後でないとき、または、前記ステップ５２の答がＮＯで、停止時に燃料滞留制御が実行されなかったときには、触媒温度ＴＣＡＴが所定の活性温度ＴＡＣＴＶ以上であるか否かを判別する（ステップ５７）。
【００８７】
このステップ５７の答がＮＯのときには、ＮＯｘ触媒１６がまだ活性化していないとして、アップカウント式の活性タイマのタイマ値（活性タイマ値）ＴＭ＿ＡＣＴＶを０にリセットした（ステップ５８）後、前記ステップ５３〜５６を実行し、ＥＨＣ１５への燃料供給を継続する。
【００８８】
一方、前記ステップ５７の答がＹＥＳのときには、ＮＯｘ触媒１６が活性化したとして、ＮＯｘ触媒１６の再生制御に備えるために、ウレア弁２５を開弁する（ステップ５９）とともに、燃料弁２４を閉弁し（ステップ６０）、燃料の供給を停止する。
【００８９】
次に、活性タイマ値ＴＭ＿ＡＣＴＶが所定時間ＴＡＶＲ以下であるか否かを判別する（ステップ６１）。この答がＹＥＳのとき、すなわち触媒温度ＴＣＡＴが活性温度ＴＡＣＴＶ以上になった後、所定時間ＴＡＶＲが経過していないときには、引き続き、ＥＨＣ１５への通電を行う（ステップ６２）とともに、インジェクタ２３を開弁し（ステップ６３）、本処理を終了する。これにより、供給通路２２に燃料が残留している場合でも、この燃料をＥＨＣ１５に供給し、確実に燃焼させることができる。
【００９０】
一方、前記ステップ６１の答がＮＯで、触媒温度ＴＣＡＴが活性温度ＴＡＣＴＶ以上になった後、所定時間ＴＡＶＲが経過したときには、ＥＨＣ１５への通電を停止する（ステップ６４）とともに、インジェクタ２３を閉弁し（ステップ６５）、本処理を終了する。以上のように、この始動時制御処理によれば、エンジン３の停止時に燃料滞留制御を行った場合、その後の始動時に、供給通路２２に滞留していた燃料を、ＥＨＣ１５に供給し、燃焼させるので、この燃料を無駄なく利用し、始動時におけるＮＯｘ触媒１６の昇温に役立てることができる。
【００９１】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、排ガス浄化触媒として、ウレアを還元剤とする選択還元型のＮＯｘ触媒を用いているが、劣化に伴って酸化反応の度合が変化するものである限り、任意の触媒、例えばＮＯｘ吸蔵型のＮＯｘ触媒や、三元触媒、酸化触媒を用いることができる。
【００９２】
また、実施形態では、電気式ヒータとして、酸化触媒に電気ヒータを一体に組み込んだＥＨＣを用いているが、供給された燃料を燃焼させ、排ガス浄化触媒を昇温できるという条件を満たす限り、単純な電気ヒータなど、任意のタイプの電気式ヒータを用いることができる。さらに、実施形態では、ＥＨＣ１５が、ＮＯｘ触媒１６と別体で構成され、間隔を隔てて配置されているが、上記の条件を満たす限り、両者を一体に構成してもよい。
【００９３】
また、実施形態では、異常判定を実行するエンジン３の特定運転状態として、フューエルカット運転状態を採用しているが、他の適当な運転状態、例えばアイドル運転状態において異常判定を行ってもよい。さらに、実施形態では、停止時制御および始動時制御を、イグニッションスイッチ４４のオン／オフに応じて行っているが、アイドルストップ機能を備えた車両において、アイドルストップ条件の成立および解除に応じて行ってもよい。
【００９４】
また、実施形態では、ＮＯｘ触媒１６の温度を検出する触媒温度センサ４１が、ＮＯｘ触媒１６のすぐ下流側に配置されているが、これをＮＯｘ触媒１６に取り付け、その温度を直接、検出してもよい。さらに、実施形態では、ＥＨＣ１５への通電量を、その通電時間から算出しているが、他の適当な手段によって取得してもよく、例えばセンサを用いて検出してもよい。
【００９５】
さらに、実施形態は、本発明を車両に搭載されたディーゼルエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、ガソリンエンジンなどの各種のエンジンに適用してもよく、また、車両用以外のエンジン、例えば、クランク軸を鉛直に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１  異常判定装置
２  ＥＣＵ（昇温制御手段、異常判定手段、ヒータ温度推定手段、燃料供給量算出手        段、判定値設定手段、燃料滞留制御手段、始動時昇温手段）
３  エンジン（内燃機関）
５  排気通路
１５  ＥＨＣ（電気式ヒータ）
１６  ＮＯｘ触媒（排ガス浄化触媒）
１８  燃料タンク（燃料貯留手段）
１９  ウレアタンク（尿素水貯留手段）
２２  供給通路
２３  インジェクタ（燃料供給手段）
２４  燃料弁（通路切換手段）
２５  ウレア弁（通路切換手段）
４１  触媒温度センサ（温度検出手段）
ＴＣＡＴ  触媒温度（排ガス浄化触媒の温度）
ＴＭ＿ＩＮＪ  ＥＨＣ通電タイマ値（電気式ヒータへの通電量）
ＴＥＨＣ  ＥＨＣ温度（電気式ヒータの温度）
ＴＥＨＣＲ  所定温度
ＴＣＡＴＪＵＤ  判定値
ΔＴＣＡＴ  温度上昇量（昇温制御中に検出された排ガス浄化触媒の温度）
【図１】
2011089505.tif 000003
【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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