(57)【要約】【課題】エアフローメータによって検出される空気量が実際の値よりも過度に小さい場合に添加弁に異常があると誤判定することを抑制できるようにした添加弁の異常診断装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ４２は、ＰＭ再生処理中に、エアフローメータ５０によって検出される吸入空気量Ｇａと、燃料噴射弁１８による噴射量と、添加弁２６による排気への燃料の添加量とに基づき、推定空燃比を算出する。また、ＣＰＵ４２は、内燃機関１０の動作点や添加量に基づき、推定排気温を算出する。ＣＰＵ４２は、空燃比センサ５６によって検出される空燃比Ａｆが推定空燃比よりも所定量以上大きいことと、排気温が推定排気温よりも所定量以上小さいこととの論理積が真である場合、添加弁の閉固着異常であると判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に設けられて空気量を検出するエアフローメータと、排気通路に設けられて且つ酸化機能を有した触媒と、前記排気通路のうちの前記触媒よりも上流に設けられて排気中に燃料を添加する添加弁と、前記排気通路のうち前記添加弁よりも下流に設けられた空燃比センサと、前記排気通路のうち前記触媒よりも下流に設けられた排気温センサと、燃焼室内に燃料を供給する燃料噴射弁と、を備える内燃機関に適用され、
前記燃料噴射弁から噴射される燃料量および前記添加弁によって添加される燃料量の和と、前記エアフローメータによって検出される吸入空気量とに基づき空燃比の推定値である推定空燃比を算出する空燃比推定処理と、
前記空燃比センサの検出値が前記推定空燃比よりも規定量以上大きいことと、前記添加弁による燃料の添加がなされている期間における前記排気温センサの検出値が前記期間における基準値を所定量以上下回ることとの論理積が真である場合、前記添加弁の閉固着異常を判定する閉固着異常判定処理と、を実行する添加弁の異常診断装置。
【請求項２】
前記閉固着異常判定処理は、前記論理積が真となる状態が所定期間継続する場合に、前記閉固着異常と判定する処理である請求項１記載の添加弁の異常診断装置。
【請求項３】
前記内燃機関の動作点と前記添加弁からの燃料の添加量とに基づき前記触媒の下流の排気温度の推定値である推定排気温を算出する排気温度推定処理を実行し、
前記推定排気温を前記基準値として用いる請求項１または２記載の添加弁の異常診断装置。
【請求項４】
前記空燃比の変化量が所定量以下であることを条件に前記閉固着異常判定処理を実行する請求項３記載の添加弁の異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気通路に設けられて空気量を検出するエアフローメータと、排気通路に設けられて且つ酸化機能を有した触媒と、前記排気通路のうちの前記触媒よりも上流に設けられて排気中に燃料を添加する添加弁と、前記排気通路のうち前記添加弁よりも下流に設けられた空燃比センサと、前記排気通路のうち前記触媒よりも下流に設けられた排気温センサと、燃焼室内に燃料を供給する燃料噴射弁と、を備える内燃機関に適用される添加弁の異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば下記特許文献１には、吸入空気量の検出値と、燃料噴射弁からの噴射量と、添加弁からの噴射量とに基づき推定空燃比を算出し、空燃比センサの検出値と推定空燃比との差に基づき、添加弁の異常の有無を診断する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２１９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記装置の場合、添加弁が正常であっても、吸入空気量の検出値が実際の値よりも過度に小さい場合には添加弁に異常があると誤判定するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．添加弁の異常診断装置は、吸気通路に設けられて空気量を検出するエアフローメータと、排気通路に設けられて且つ酸化機能を有した触媒と、前記排気通路のうちの前記触媒よりも上流に設けられて排気中に燃料を添加する添加弁と、前記排気通路のうち前記添加弁よりも下流に設けられた空燃比センサと、前記排気通路のうち前記触媒よりも下流に設けられた排気温センサと、燃焼室内に燃料を供給する燃料噴射弁と、を備える内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁から噴射される燃料量および前記添加弁によって添加される燃料量の和と、前記エアフローメータによって検出される吸入空気量とに基づき空燃比の推定値である推定空燃比を算出する空燃比推定処理と、前記空燃比センサの検出値が前記推定空燃比よりも規定量以上大きいことと、前記添加弁による燃料の添加がなされている期間における前記排気温センサの検出値が前記期間における基準値を所定量以上下回ることとの論理積が真である場合、前記添加弁の閉固着異常を判定する閉固着異常判定処理と、を実行する。
【０００６】
空燃比センサの検出値が推定空燃比よりも規定量以上大きくなる要因としては、添加弁の閉固着異常以外にも、エアフローメータによって検出される空気量が実際の空気量よりも過度に小さい異常が生じている要因がありうる。一方、添加弁の閉固着異常が生じている場合には、添加弁による燃料の添加がなされることに起因した触媒での燃料と酸素との反応熱による排気温の上昇がみられない。このため、上記構成では、添加弁による燃料の添加がなされている期間における排気温センサの検出値が前記期間における基準値を所定量以上下回ることを、閉固着異常の条件に含めることにより、エアフローメータによって検出される空気量が実際の値よりも過度に小さい場合に添加弁に異常があると誤判定することを抑制できる。
【０００７】
２．上記１記載の添加弁の異常診断装置において、前記閉固着異常判定処理は、前記論理積が真となる状態が所定期間継続する場合に、前記閉固着異常と判定する処理である。
上記構成では、論理積が真となる状態が所定期間継続する場合に異常が生じていると判定することにより、ノイズに対する判定の耐性を高めることができ、ひいては判定精度を向上させることができる。
【０００８】
３．上記１または２記載の添加弁の異常診断装置において、前記内燃機関の動作点と前記添加弁からの燃料の添加量とに基づき前記触媒の下流の排気温度の推定値である推定排気温を算出する排気温度推定処理を実行し、前記推定排気温を前記基準値として用いる。
【０００９】
たとえば内燃機関の過渡運転時等には、触媒の上流側と下流側とで温度差が生じることがあることに鑑みると、触媒の上流の温度の検出値に所定量を加算した値を基準値とする場合には、基準値と下流の排気温との差によって閉固着異常ではないと高精度に判定することが困難となる懸念がある。そこで上記構成では、基準値を推定排気温とした。
【００１０】
４．上記３記載の添加弁の異常診断装置において、前記空燃比の変化量が所定量以下であることを条件に前記閉固着異常判定処理を実行する。
上記構成では、空燃比の変化量が所定量以下であることを条件に閉固着異常判定処理を実行することにより、異常の判定にとってノイズの要因が生じることを極力抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態にかかる異常診断装置および内燃機関を示す図。
【図２】同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の一部を示すブロック図。
【図３】同実施形態にかかる診断処理の手順を示す流れ図。
【図４】同実施形態の効果を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添加弁の異常診断装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示す内燃機関１０は、車載原動機である。内燃機関１０の吸気通路１２から吸入された空気は、過給機１４を介して各気筒の燃焼室１６に吸入される。燃焼室１６において、吸気通路１２から吸入された空気と、燃料噴射弁１８によって噴射されるたとえば軽油等の燃料との混合気は、圧縮着火によって燃焼に供される。燃焼に供された混合気は、排気として排気通路２０に排出される。排気通路２０のうち過給機１４の下流には、上流側から順に、酸化触媒２２とディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ２４）とが設けられている。また、過給機１４と酸化触媒２２との間には、排気中に燃料を添加する添加弁２６が設けられている。
【００１３】
燃料ポンプ３０は、添加弁２６や、蓄圧配管３２に燃料を供給する。燃料噴射弁１８は、蓄圧配管３２に蓄えられた燃料を燃焼室１６に噴射する。吸気通路１２と排気通路２０とは、ＥＧＲ通路３４によって接続されており、ＥＧＲ通路３４には、その流路断面積を調整するＥＧＲバルブ３６が設けられている。
【００１４】
制御装置４０は、内燃機関１０を制御対象とし、その制御量であるトルクや排気成分等を制御すべく、燃料噴射弁１８や添加弁２６、ＥＧＲバルブ３６等の内燃機関１０の操作部を操作する。制御装置４０は、制御量の制御のために、吸気通路１２に設けられたエアフローメータ５０によって検出される吸入空気量Ｇａや、排気温センサ５２によって検出される酸化触媒２２とＤＰＦ２４との間の排気温Ｔｅｘ、差圧センサ５４によって検出されるＤＰＦ２４の上流側と下流側との差圧ΔＰを参照する。また制御装置４０は、ＤＰＦ２４の下流に設けられた空燃比センサ５６によって検出される空燃比Ａｆや、クランク角センサ５８の出力信号Ｓｃｒ、インマニ圧センサ６０によって検出される吸気通路１２のうち過給機１４よりも下流側の圧力であるインマニ圧Ｐｍを参照する。また制御装置４０は、インマニ温センサ６２によって検出される吸気通路１２のうち過給機１４よりも下流側の温度であるインマニ温Ｔｉｎや、アクセルセンサ６４によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を参照する。
【００１５】
制御装置４０は、ＣＰＵ４２、ＲＯＭ４４およびＲＡＭ４６を備えており、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２によって実行することにより、上記制御量の制御を実現する。
【００１６】
図２に、制御装置４０が実行する処理の一部を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２が実行することにより実現される。
噴射量算出処理Ｍ１０は、回転速度ＮＥおよびアクセル操作量ＡＣＣＰに基づき、燃料噴射弁１８による燃料の噴射量Ｑを算出する処理である。噴射弁操作処理Ｍ１２は、燃料噴射弁１８から噴射される燃料量が噴射量Ｑとなるように燃料噴射弁１８を操作すべく燃料噴射弁１８に操作信号ＭＳ１を出力する処理である。
【００１７】
目標ＥＧＲ率算出処理Ｍ１４は、回転速度ＮＥおよび噴射量Ｑに基づき、ＥＧＲ率Ｒｅｇｒの目標値である目標ＥＧＲ率Ｒｅｇｒ＊を算出する処理である。ここで、ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとは、排気通路２０からＥＧＲ通路３４を介して吸気通路１２に流入する排気量を吸入空気量Ｇａで除算した値である。ＥＧＲ率算出処理Ｍ１６は、吸入空気量Ｇａ、インマニ圧Ｐｍおよびインマニ温Ｔｉｎに基づき、ＥＧＲ率Ｒｅｇｒを算出する処理である。フィードバック処理Ｍ１８は、ＥＧＲ率Ｒｅｇｒを、目標ＥＧＲ率Ｒｅｇｒ＊にフィードバック制御するための操作量として、ＥＧＲバルブ３６の開口度の指令値θｅｇｒ＊を算出する処理である。ＥＧＲバルブ操作処理Ｍ２０は、ＥＧＲバルブ３６の開口度θｅｇｒが指令値θｅｇｒ＊となるように、ＥＧＲバルブ３６を操作すべくＥＧＲバルブ３６に操作信号ＭＳ３を出力する処理である。
【００１８】
堆積量推定処理Ｍ２２は、差圧ΔＰと吸入空気量Ｇａとに基づき、ＤＰＦ２４に捕集された粒子状物質の量である堆積量ＤＰＭを算出する処理である。添加弁操作処理Ｍ２４は、堆積量ＤＰＭが所定量以上となる場合、ＤＰＦ２４に捕集された粒子状物質を除去するＰＭ再生処理として、添加弁２６を操作して排気中に燃料を添加するために添加弁２６に操作信号ＭＳ２を出力する処理である。
【００１９】
排気温推定処理Ｍ２６は、内燃機関の動作点を規定する回転速度ＮＥと噴射量Ｑとに基づき、推定排気温Ｔｅｘｅを算出する処理である。ただし、排気温推定処理Ｍ２６は、ＰＭ再生処理中には、添加弁２６による燃料の添加量Ａｄを加味して推定排気温Ｔｅｘｅを算出する。これは、推定排気温Ｔｅｘｅを酸化触媒２２とＤＰＦ２４との間の排気温の推定値とするための設定である。詳しくは、排気温推定処理Ｍ２６は、噴射量Ｑが大きい場合に小さい場合よりも推定排気温Ｔｅｘｅを大きい値に算出する処理であり、また添加量Ａｄが大きい場合に小さい場合よりも推定排気温Ｔｅｘｅを大きい値に算出する処理である。
【００２０】
詳しくは、排気温推定処理Ｍ２６は、内燃機関１０の動作点に基づきベース温度を設定する処理と、添加量Ａｄに基づく増加補正量によってベース温度を補正する処理と、補正後のベース温度に推定排気温Ｔｅｘｅを収束させる処理とを含む。ここで、ベース温度を設定する処理は、回転速度ＮＥおよび噴射量Ｑを入力変数としベース温度を出力変数とするマップデータが予めＲＯＭ４４に記憶された状態で、ＣＰＵ４２がベース温度をマップ演算する処理となる。なお、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とし、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。また、補正後のベース温度を推定排気温Ｔｅｘｅに収束させる処理は、たとえば、現在の推定排気温Ｔｅｘｅと、補正後のベース温度との指数移動平均処理値によって、推定排気温Ｔｅｘｅを更新する処理である。
【００２１】
診断処理Ｍ２８は、回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｇａ、空燃比Ａｆ、推定排気温Ｔｅｘｅおよび添加量Ａｄに基づき、添加弁２６の異常の有無を診断する処理である。
図３に、診断処理Ｍ２８の手順を示す。図３に示す処理は、ＲＯＭ４４に記憶されたプログラムをＣＰＵ４２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」を付与した数字によって、各処理のステップ番号を表現する。
【００２２】
図３に示す一連の処理において、ＣＰＵ４２は、まず、添加弁２６の異常の有無の診断実行条件が成立するか否かを判定する（Ｓ１０）。ここで、診断実行条件には、空燃比Ａｆの変化量ΔＡｆが所定量Δｔｈ以下である旨の条件などが含まれる。ここで、変化量ΔＡｆは、空燃比Ａｆの時系列データに基づきＣＰＵ４２により算出される量であり、単位時間における空燃比Ａｆの変化量である。これは、たとえば今回の制御周期において取得した空燃比Ａｆから前回の制御周期において取得した空燃比Ａｆを減算した値とすればよい。ちなみに、空燃比Ａｆは、ＥＧＲ率Ｒｅｇｒが変化する場合や、ＥＧＲ率Ｒｅｇｒの変化に起因して吸入空気量Ｇａが変化する場合、噴射量Ｑが変化する場合などに変化し得る。
【００２３】
ＣＰＵ４２は、診断実行条件が成立すると判定する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、添加弁２６による排気への燃料の添加処理を実行中であるか否かを判定する（Ｓ１２）。この処理は、ＰＭ再生処理が実行されているか否かを判定する処理となる。ＣＰＵ４２は、添加処理を実行していないと判定する場合（Ｓ１２：ＮＯ）、空燃比Ａｆと噴射量Ｑとに基づき、推定空燃比Ａｆｅを算出する（Ｓ１４）。詳しくはＣＰＵ４２は、吸入空気量Ｇａが大きい場合に小さい場合よりも推定空燃比Ａｆｅを大きい値に算出する。また、ＣＰＵ４２は、噴射量Ｑが大きい場合に小さい場合よりも推定空燃比Ａｆｅを小さい値に算出する。この処理は、たとえば、ＣＰＵ４２により、所定期間における噴射量Ｑの積算値によって所定期間における吸入空気量Ｇａの積算値を除算した値を推定空燃比Ａｆｅに代入することによって実現できる。
【００２４】
次にＣＰＵ４２は、空燃比Ａｆが推定空燃比Ａｆｅよりも規定量ΔＡｆ２以上小さいか否かを判定する（Ｓ１６）。この処理は、添加弁２６が操作信号ＭＳ２によって開弁操作されていないにもかかわらず常時開状態となる異常状態である開固着異常が生じているか否かを判定するための処理である。すなわち、添加弁２６が開固着異常を生じる場合、空燃比センサ５６によって感知される排気成分は、添加弁２６から排気中に流出した燃料によって影響される。しかし、推定空燃比Ａｆｅは、添加弁２６から排気中に流出した燃料を加味することなく算出されているため、空燃比Ａｆよりも大きい値となる。そのため、規定量ΔＡｆ２を、推定空燃比Ａｆｅの算出誤差等によって空燃比Ａｆが推定空燃比Ａｆｅを下回る量の最大値よりも大きい値に設定することにより、空燃比Ａｆが推定空燃比Ａｆｅよりも規定量ΔＡｆ２以上小さい場合には、添加弁２６から燃料が排気中に流出している可能性があると判定することができる。
【００２５】
そしてＣＰＵ４２は、規定量ΔＡｆ２以上小さいと判定する場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、開固着用カウンタＣ２をインクリメントするとともに、閉固着用カウンタＣ１を初期化する（Ｓ１８）。次に、ＣＰＵ４２は、開固着用カウンタＣ２が所定値Ｃ２ｔｈ以上となるか否かを判定する（Ｓ２０）。そしてＣＰＵ４２は、所定値Ｃ２ｔｈ以上となると判定する場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、添加弁２６の開固着異常であると判定する（Ｓ２２）。また、ＣＰＵ４２は、図１に示した警告灯６６を操作して、車両のユーザに修理を促す報知処理を実行する（Ｓ２４）。
【００２６】
一方、ＣＰＵ４２は、添加処理を実行していると判定する場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、吸入空気量Ｇａ、添加量Ａｄおよび噴射量Ｑに基づき、推定空燃比Ａｆｅを算出する（Ｓ２６）。詳しくはＣＰＵ４２は、吸入空気量Ｇａが大きい場合に小さい場合よりも推定空燃比Ａｆｅを大きい値に算出する。また、ＣＰＵ４２は、噴射量Ｑが大きい場合に小さい場合よりも推定空燃比Ａｆｅを小さい値に算出する。また、ＣＰＵ４２は、添加量Ａｄが大きい場合に小さい場合よりも推定空燃比Ａｆｅを小さい値に算出する。この処理は、たとえば、ＣＰＵ４２により、所定期間における噴射量Ｑと添加量Ａｄとの和の積算値によって所定期間における吸入空気量Ｇａの積算値を除算した値を推定空燃比Ａｆｅに代入することによって実現できる。
【００２７】
次にＣＰＵ４２は、空燃比ＡｆがＳ２６の処理によって算出された推定空燃比Ａｆｅを規定量ΔＡｆ１以上上回っているか否かを判定する（Ｓ２８）。この処理は、添加弁２６から排気中に燃料を添加させるために添加弁２６を操作しているにもかかわらず実際には添加弁２６が燃料を噴射せず、排気中に燃料を添加できない閉固着異常の可能性があるか否かを判定する処理である。推定空燃比Ａｆｅは、添加弁２６の操作によって添加弁２６から排気中に添加する燃料を加味して算出されているため、閉固着異常が生じている場合には、空燃比Ａｆよりも小さい値となる。そのため、規定量ΔＡｆ１を、推定空燃比Ａｆｅの算出誤差等によって空燃比Ａｆが推定空燃比Ａｆｅを上回る量の最大値よりも大きい値に設定することにより、空燃比Ａｆが推定空燃比Ａｆｅよりも規定量ΔＡｆ１以上大きい場合には、添加弁２６から排気中に燃料が添加できない閉固着異常が生じている可能性があると判定することができる。
【００２８】
ＣＰＵ４２は、規定量ΔＡｆ１以上上回っていると判定する場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、排気温Ｔｅｘが推定排気温Ｔｅｘｅよりも所定量ΔＴｅ以上小さいか否かを判定する（Ｓ３０）。この処理は、Ｓ２８の処理において肯定判定した要因が、エアフローメータ５０によって検出される吸入空気量Ｇａが実際の値よりも過度に小さい異常が生じていることではないことを確かめるためのものである。すなわち添加弁２６の閉固着異常が生じている場合には、添加処理によって添加量Ａｄの燃料が排気中に添加されないことから、添加される場合と比較すると酸化触媒２２の下流の排気温が低くなる。ここで、添加処理が実行されている場合には、推定排気温Ｔｅｘｅが添加処理による酸化触媒２２の下流の排気温の上昇を見込んだ推定値となっている。このため、閉固着異常が生じている場合には、推定排気温Ｔｅｘｅを排気温Ｔｅｘが大きく下回る一方、閉固着異常が生じていないにもかかわらず吸入空気量Ｇａが実際の空気量よりも過度に小さい場合には、排気温Ｔｅｘは推定排気温Ｔｅｘｅ程度の値となると考えられる。したがって、所定量ΔＴｅを、添加弁２６の正常時において、推定排気温Ｔｅｘｅの算出誤差に起因して排気温Ｔｅｘが推定排気温Ｔｅｘｅを下回る量の最大値よりも大きい値に設定しておくことにより、排気温Ｔｅｘが推定排気温Ｔｅｘｅよりも所定量ΔＴｅ以上小さい場合には、閉固着異常であると判定できる。
【００２９】
ＣＰＵ４２は、所定量ΔＴｅ以上小さいと判定する場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、閉固着用カウンタＣ１をインクリメントするとともに、開固着用カウンタＣ２を初期化する（Ｓ３２）。次に、ＣＰＵ４２は、閉固着用カウンタＣ１が所定値Ｃ１ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ３４）。そしてＣＰＵ４２は、所定値Ｃ１ｔｈ以上であると判定する場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、添加弁２６の閉固着異常であると判定し（Ｓ３６）、Ｓ２４の処理に移行する。
【００３０】
またＣＰＵ４２は、Ｓ１６，Ｓ２８，Ｓ３０の処理において否定判定する場合、閉固着用カウンタＣ１と開固着用カウンタＣ２とを初期化する（Ｓ３８）。
なお、ＣＰＵ４２は、Ｓ２４，Ｓ３８の処理が完了する場合や、Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３４の処理において否定判定する場合には、図３に示す一連の処理を一旦終了する。
【００３１】
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
図４に、空燃比Ａｆから推定空燃比Ａｆｅを減算した値と、推定排気温Ｔｅｘｅから排気温Ｔｅｘを減算した値と、閉固着用カウンタＣ１とのそれぞれの推移を示す。
【００３２】
ＣＰＵ４２は、時刻ｔ１に空燃比Ａｆが推定空燃比Ａｆｅを規定量ΔＡｆ１以上上回って且つ、推定排気温Ｔｅｘｅと排気温Ｔｅｘとの差が大きくないために、閉固着用カウンタＣ１のインクリメントを開始する。しかし、ＣＰＵ４２は、時刻ｔ２に、空燃比Ａｆが推定空燃比Ａｆｅを上回る量が規定量ΔＡｆ１に満たなくなることにより、閉固着用カウンタＣ１を初期化する。その後、ＣＰＵ４２は、時刻ｔ３に、空燃比Ａｆが推定空燃比Ａｆｅを規定量ΔＡｆ１以上上回って且つ、推定排気温Ｔｅｘｅと排気温Ｔｅｘとの差が大きくないために、閉固着用カウンタＣ１のインクリメントを再開する。そしてＣＰＵ４２は、時刻ｔ４に、閉固着用カウンタＣ１が所定値Ｃ１ｔｈ以上となることにより、添加弁２６の閉固着異常であると判定する。ちなみに、図４は、エアフローメータ５０によって検出される吸入空気量Ｇａが正常である場合を示しているが、吸入空気量Ｇａが実際の空気量よりも過度に小さい値となって且つ閉固着異常が生じていない場合には、排気温Ｔｅｘが推定排気温Ｔｅｘｅを所定量ΔＴｅ以上下回るため、閉固着用カウンタＣ１がインクリメントとされない。
【００３３】
このように、本実施形態では、空燃比Ａｆが推定空燃比Ａｆｅを規定量ΔＡｆ１以上上回ることに加えて、その際、推定排気温Ｔｅｘｅと排気温Ｔｅｘとの差が大きくないことを条件に、閉固着異常と判定する。このため、エアフローメータ５０によって検出される吸入空気量Ｇａが実際の値よりも過度に小さいことに起因して添加弁２６の閉固着異常であると誤判定することを抑制できる。
【００３４】
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
（１）たとえば内燃機関１０の過渡運転時等には、酸化触媒２２の上流側と下流側とで温度差が生じることがある。このため、たとえば酸化触媒２２の上流の温度の検出値に所定量を加算した値を推定排気温Ｔｅｘｅの代わりに用いる場合には、閉固着異常ではないことを精度よく判定できない懸念がある。そこで本実施形態では、閉固着異常ではなくエアフローメータ５０によって検出される吸入空気量Ｇａが実際の空気量よりも過度に小さい異常に起因して空燃比Ａｆが大きい値となっていることを確認する際、推定排気温Ｔｅｘｅを利用した。
【００３５】
（２）空燃比Ａｆの変化量ΔＡｆが所定量Δｔｈ以下であることを、診断実行条件に含めた。これにより、異常の判定にとってノイズの要因が生じることを極力抑制できる。
＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１］触媒は、酸化触媒２２に対応し、異常診断装置は、制御装置４０に対応する。空燃比推定処理は、Ｓ２６の処理に対応し、閉固着異常判定処理は、Ｓ２８〜Ｓ３６の処理に対応し、基準値は、推定排気温Ｔｅｘｅに対応する。［２］所定期間は、図３の処理の制御周期に、所定値Ｃ１ｔｈを乗算した値の長さを有する期間に対応する。［４］Ｓ１０の処理において、診断実行条件に、空燃比Ａｆの変化量ΔＡｆが所定量Δｔｈ以下である旨の条件が含まれることに対応する。
【００３６】
＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００３７】
・「排気温推定処理について」
上記実施形態では、内燃機関１０の動作点を規定する回転速度ＮＥと噴射量Ｑとに基づき、推定排気温Ｔｅｘｅを算出したがこれに限らない。たとえば、負荷としての噴射量Ｑに代えてアクセル操作量ＡＣＣＰを用いてもよい。またたとえば、回転速度ＮＥおよび負荷や添加量Ａｄに加えて、空燃比Ａｆ等に基づき算出してもよい。これは、たとえば、回転速度ＮＥおよび負荷に応じて定まるベース温度を、上記増加補正量と、空燃比に応じて定まる空燃比補正量とによって補正し、補正されたベース温度に推定排気温Ｔｅｘｅを収束させる処理によって実現できる。なお、ここで、空燃比補正量は、空燃比を入力変数とし空燃比補正量を出力変数とするマップデータが予めＲＯＭ４４に記憶された状態でＣＰＵ４２によりマップ演算されることとすればよい。
【００３８】
動作点等に応じて定まるベース温度へと推定排気温Ｔｅｘｅを収束させる処理としては、指数移動平均処理に限らない。たとえば、ベース温度を入力とする１次遅れフィルタや２次遅れフィルタ等のローパスフィルタの出力値を推定排気温Ｔｅｘｅとする処理であってもよい。
【００３９】
・「診断実行条件について」
上記実施形態では、開固着異常判定処理のための診断実行条件に、添加処理が停止されていることを含めたが、これに限らない。
【００４０】
また、空燃比Ａｆの変化量ΔＡｆが所定量Δｔｈよりも小さいことを条件とすることも必須ではない。
・「空燃比推定処理について」
たとえば「診断実行条件について」の欄に記載したように、開固着異常判定処理のための診断実行条件に添加処理が実行されていないことを含めない場合、Ｓ２６の処理によって算出された推定空燃比ＡｆｅをＳ１６の処理に用いてもよい。
【００４１】
・「基準値について」
上記実施形態では、推定排気温Ｔｅｘｅを添加処理がなされている場合の基準値としたが、これに限らない。たとえば、酸化触媒２２の上流側の排気温度である上流側排気温を検出するセンサを備え、上流側排気温の検出値に所定量を加算した値を基準値としてもよい。また、上流側排気温の検出値に代えて、内燃機関１０の動作点に基づく上流側排気温の推定値を用いてもよい。
【００４２】
・「閉固着異常判定処理について」
上記実施形態では、空燃比Ａｆが推定空燃比Ａｆｅよりも所定量ΔＡｆ１以上大きいことと、排気温Ｔｅｘが推定排気温Ｔｅｘｅを所定量ΔＴｅ以上下回ることとの論理積が真である状態が所定期間継続する場合に閉固着異常であると判定したが、これに限らない。たとえば規定の期間内において上記論理積が真となる状態の累積時間が所定値以上である場合に閉固着異常であると判定してもよい。またたとえば、論理積が真となると、直ちに閉固着異常であると判定してもよい。
【００４３】
・「開固着異常判定処理について」
たとえば「診断実行条件について」の欄に記載したように、開固着異常判定処理のための診断実行条件に添加処理が実行されていないことを含めない場合、「空燃比推定処理について」の欄に記載したように、Ｓ２６の処理によって算出された推定空燃比ＡｆｅをＳ１６の処理に用いることにより、開固着異常判定処理をしてもよい。すなわち、添加処理による添加量よりも開固着異常による添加量の方が大きい場合には、Ｓ１６の処理において肯定判定し得るため、開固着異常を検出することが可能である。なお、この場合、規定量ΔＡｆ２を、たとえば、添加量Ａｄの燃料が添加された場合の空燃比Ａｆと推定空燃比Ａｆｅとの差の絶対値の最大値よりも大きい値に設定すればよい。
【００４４】
・「添加処理について」
添加処理としては、ＰＭ再生処理に限らない。たとえば、堆積量ＤＰＭが小さい場合であっても閉固着異常診断のためだけに添加処理を実行してもよい。
【００４５】
・「報知処理について」
上記実施形態では、異常がある旨を報知する報知処理として、視覚情報を出力する装置（警告灯６６）を操作する処理を例示したが、これに限らず、たとえば警告音等、聴覚情報を出力する装置を操作する処理としてもよい。すなわち、報知装置としては、視覚情報および聴覚情報の少なくとも一方を出力する装置であればよい。
【００４６】
・「排気系について」
上記実施形態では、酸化触媒２２の上流側に添加弁２６を備え、酸化触媒２２の下流に排気温センサ５２および空燃比センサ５６を備えたがこれに限らない。たとえば、酸化触媒２２を排除し、代わりにＤＰＦ２４内に酸化触媒を備える構成とし、ＤＰＦ２４の上流側に添加弁２６を備え、ＤＰＦ２４の下流に排気温センサ５２および空燃比センサ５６を備えてもよい。またたとえば、空燃比センサ５６を、添加弁２６と酸化触媒２２との間に配置してもよい。
【００４７】
・「異常診断装置について」
異常診断装置としては、ＣＰＵ４２とＲＯＭ４４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、異常診断装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路および１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
【００４８】
・「そのほか」
内燃機関としては、４気筒の内燃機関に限らない。たとえば直列６気筒の内燃機関であってもよい。開固着異常判定処理を、推定空燃比Ａｆｅと空燃比Ａｆとの比較に基づき実行することは必須ではない。
【符号の説明】
【００４９】
１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…過給機、１６…燃焼室、１８…燃料噴射弁、２０…排気通路、２２…酸化触媒、２４…ＤＰＦ、２６…添加弁、３０…燃料ポンプ、３２…蓄圧配管、３４…ＥＧＲ通路、３６…ＥＧＲバルブ、４０…制御装置、４２…ＣＰＵ
、４…ＲＯＭ、４６…ＲＡＭ、５０…エアフローメータ、５２…排気温センサ、５４…差圧センサ、５６…空燃比センサ、５８…クランク角センサ、６０…インマニ圧センサ、６２…インマニ温センサ、６４…アクセルセンサ、６６…警告灯。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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