(57)【要約】      （修正有）【課題】温度センサの診断精度が向上する排気浄化システムを提供することを課題とする。【解決手段】内燃機関の排気浄化システム１であって、内燃機関の排気中のＮＯｘを、排気中に添加される還元剤で還元する還元触媒４と、内燃機関の排気経路３中に設けられる温度センサ８の出力を基に得られる還元触媒４の温度に応じて、排気中への還元剤の添加を実行する還元剤添加手段７と、還元触媒４の温度から特定される還元触媒４の基準浄化率と、還元触媒４の実際の浄化率である実浄化率との差分に基づく温度センサ８の故障の診断をする故障診断手段１２と、を備え、故障診断手段１２は、還元剤添加手段７による還元剤の添加が開始されてから所定条件成立後に診断の実行が許可されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気中のＮＯｘを、排気中に添加される還元剤で還元する還元触媒と、
前記内燃機関の排気経路中に設けられる温度センサの出力を基に得られる前記還元触媒の温度に応じて、前記排気中への前記還元剤の添加を実行する還元剤添加手段と、
前記還元触媒の温度から特定される前記還元触媒の基準浄化率と、前記還元触媒の実際の浄化率である実浄化率との差分に基づく前記温度センサの故障の診断をする故障診断手段と、を備え、
前記故障診断手段は、前記還元剤添加手段による前記還元剤の添加が開始されてから所定条件成立後に診断の実行が許可されることを特徴とする、
内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記所定条件とは、前記還元触媒に吸着する前記還元剤の吸着量が所定量に達することである、
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
前記所定条件とは、前記還元剤添加手段による前記還元剤の添加が開始されてからの前記還元剤の積算添加量が所定量に達することである、
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【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システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関から排出されるＮＯｘを浄化する排気浄化システムとして、ＮＨ３存在下でＮＯｘを選択的に還元して浄化する還元触媒を排気通路に配置し、排気の熱により分解してＮＨ３を生成可能な尿素水を還元触媒の上流から排気中に添加するものがある。
【０００３】
このような排気浄化システムにおいて、センサの検出値に基づいて算出される基準ＮＯｘ浄化率（以下、浄化率を「低減率」という場合もある）と実測のＮＯｘ浄化率との差分に基づいてセンサ類の故障を判定する技術がある（特許文献１を参照）。また、この他にも、センサ類の故障を判定する各種技術がある（特許文献２−６を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３７７７０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０７５３６号公報
【特許文献３】特開２０１１−２４１７２２号公報
【特許文献４】特開２００６−２２７３０号公報
【特許文献５】特開２００８−５７５０２号公報
【特許文献６】特開２０１０−１５９６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
還元触媒のＮＯｘ浄化率は、還元触媒の温度に影響される。よって、例えば、還元触媒の温度を直接的又は間接的に測定する温度センサがある場合、この温度センサの出力を用いて算出される基準浄化率と、還元触媒の実際の浄化率との差分を、センサ診断の指標の一つとして用いることができる。この場合、誤診を防ぐべく、例えば、還元触媒の温度が安定するのを待ってから診断を開始することが考えられる。
【０００６】
しかし、還元触媒の温度が安定していても、還元剤の添加開始が遅延していると、還元触媒の実際の浄化率が低い値を示すことになる。この状態で温度センサの診断を行うと、例えば、温度センサの出力を用いて算出される基準浄化率がセンサ故障のために低い値を示しているにも関わらず、算出される浄化率と実際の浄化率との間に有意な差分が現れず、誤診を招く虞がある。
【０００７】
そこで、本発明は、温度センサの診断精度が向上する排気浄化システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、温度センサの故障診断を、還元剤の添加が開始されてから所定条件成立後に許可することにした。
【０００９】
詳細には、内燃機関の排気浄化システムであって、内燃機関の排気中のＮＯｘを、排気中に添加される還元剤で還元する還元触媒と、前記内燃機関の排気経路中に設けられる温度センサの出力を基に得られる前記還元触媒の温度に応じて、前記排気中への前記還元剤の添加を実行する還元剤添加手段と、前記還元触媒の温度から特定される前記還元触媒の
基準浄化率と、前記還元触媒の実際の浄化率である実浄化率との差分に基づく前記温度センサの故障の診断をする故障診断手段と、を備え、前記故障診断手段は、前記還元剤添加手段による前記還元剤の添加が開始されてから所定条件成立後に診断の実行が許可されることを特徴とする。
【００１０】
ここで、所定条件とは、温度センサの故障診断を許可できる条件であり、例えば、温度センサの出力を基に得られる還元触媒の温度から特定される還元触媒の基準浄化率と実浄化率との差分が、温度センサの故障に起因する有意な値を示している蓋然性が高いと認められる場合に上記排気浄化システムが満たす諸条件を適用することが可能である。
【００１１】
また、実浄化率とは、還元触媒の実際の浄化率であり、例えば、還元触媒の前後に設けたＮＯｘセンサの出力の差分、内燃機関の運転状態や上記温度センサ以外の各種センサの出力に基づいて観測される還元触媒の実際の浄化率を適用することができる。
【００１２】
還元剤の溶液としては、例えば、尿素水が代表的である。排気中に添加された尿素水は排気中や還元触媒において熱で分解してＮＨ３を生成し、このＮＨ３が還元触媒においてＮＯｘを還元浄化する還元剤として機能する。よって、排気や還元触媒が低温の状態で尿素水を添加しても熱で分解しないのでＮＨ３が生成されず、尿素水を浪費することになる。
【００１３】
そこで、上記排気浄化システムにおいては、排気中への還元剤の添加を、内燃機関の排気経路中に設けられる温度センサの出力を基に得られる還元触媒の温度に応じて実行するが、このようなシステム構成を採る場合、温度センサの故障が還元剤の添加開始を遅延させる虞がある。
【００１４】
また、例えば、還元剤の溶液として尿素水を用いる場合、還元剤の添加を開始してから還元触媒のＮＯｘ浄化率が上昇するまでに時間遅れがある。このような時間遅れは時間経過と共に収束し、ある程度の時間が経過するとＮＯｘ浄化率が安定する。
【００１５】
そこで、上記排気浄化システムにおいては、還元剤の添加が開始された後、更に所定条件が成立した場合に、温度センサの故障診断を許可する。これにより、還元剤の添加開始前や添加開始直後に診断が開始されることが無くなるので、還元剤の添加開始の遅延による誤診断の可能性が低減する。
【００１６】
なお、還元触媒が十分に昇温され且つ還元剤が十分に存在していれば、温度センサが故障していても本来の浄化率が発揮されているであろう、との考えに立てば、所定条件としては、例えば、還元触媒に吸着する還元剤の吸着量が所定量に達すること、或いは、還元剤添加手段による還元剤の添加が開始されてからの還元剤の積算添加量が所定量に達すること、との条件を採用することが考えられる。
【００１７】
上記排気浄化システムには還元触媒の温度を直接的又は間接的に測定する温度センサが存在するため、当該温度センサの出力を用いて算出される還元触媒の基準浄化率と、還元触媒の実際の浄化率である実浄化率との差分を、当該温度センサが正常であるか否かの診断を行う際の指標の一つとして用いることができる。例えば、尿素水を還元剤の溶液として用いる場合、還元触媒が低温の状態では理論上ＮＨ３が生成されにくいので、故障により出力が低下している温度センサの出力から算出される還元触媒の基準浄化率は、正常な温度センサの出力から算出される基準浄化率（換言すると、実浄化率）よりも低い値を示すことになる。しかし、実際にはＮＨ３が熱で生成されており、実浄化率は、故障している温度センサの出力から算出される基準浄化率よりも高い値を示すので、基準浄化率と実浄化率との差分から温度センサが正常であるか否かの判別を行うことができる。
【００１８】
そして、上記排気浄化システムにおいては、温度センサの故障診断を、還元剤の添加が開始されてから所定条件成立後に開始しているため、還元剤の添加開始の遅延による過渡的な状況において温度センサの故障診断を実行し、誤った診断結果を得ることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、温度センサの診断精度が向上する排気浄化システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、実施形態に係る内燃機関の排気浄化システムを示した構成図の一例である。
【図２】図２は、還元触媒の温度と尿素水の加水分解係数との相関関係を示したグラフの一例である。
【図３】図３は、還元触媒の温度とＮＯｘの浄化率との相関関係を示したグラフの一例である。
【図４】図４は、尿素水の添加状態と還元触媒に吸着するＮＨ３の吸着量との関係を示したグラフの一例である。
【図５】図５は、ＥＣＵが実行する排気温センサの診断処理のフローチャートの一例である。
【図６】図６は、ＮＨ３吸着量の計算処理の流れを示したブロック図の一例である。
【図７】図７は、尿素の添加状態、基準浄化率に対する実浄化率の差分、ＮＨ３吸着量の関係を示したグラフの一例である。
【図８】図８は、算出されるＮＨ３吸着量を、算出ロジックを簡略化した場合と簡略化しない場合とで比較したグラフの一例である。
【図９】図９は、排気温センサの出力を基に得られる還元触媒の温度、尿素水の添加状態、ＮＨ３吸着量、実浄化率、基準浄化率、基準浄化率に対する実浄化率の差分を、排気温センサが正常な場合と故障している場合のそれぞれについて示したグラフの一例である。
【図１０】図１０は、排気温センサの診断を行う際にＥＣＵが参照する還元触媒の温度とＮＯｘの基準浄化率との相関関係を示したマップの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明を実施するための一形態であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２２】
図１は、実施形態に係る内燃機関の排気浄化システムを示した構成図の一例である。実施形態に係る排気浄化システム１には、内燃機関の過給機２に繋がる排気経路３が設けられている。
【００２３】
排気浄化システム１の排気経路３には、上流側から順に酸化触媒４、排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ５、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択的に還元し浄化する還元触媒６（例えば、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒）
が設けられている。排気経路３のうちフィルタ５と還元触媒６との間の部分には、排気中に尿素水（還元剤溶液）を添加する尿素水添加弁７（本願でいう「還元剤添加手段」の一例である）、還元触媒６に流入する排気の温度を検出する排気温センサ８（本願でいう「温度センサ」の一例である）が設けられている。
【００２４】
なお、本実施形態に係る排気浄化システム１は、還元触媒６の床温（本願でいう「還元
触媒の温度」の一例である）を直接的又は間接的に測定可能であればよく、還元触媒６の上流側に排気温センサ８を設けたものに限定されるものではない。排気浄化システム１は、例えば、排気温センサ８を還元触媒６の下流側、或いはその他の箇所に設けてもよい。
【００２５】
尿素水添加弁７にはポンプモジュール９から尿素水が供給される。ポンプモジュール９には図示しないポンプ、フィルタ、圧力センサ、温度センサが設けられている。尿素水添加弁７から排気中に添加された尿素水は、排気経路３内や還元触媒６において加水分解し、ＮＨ３を生成する。このＮＨ３が還元触媒６においてＮＯｘを還元するための還元剤として機能する。なお、排気経路３のうち還元触媒６の上流側には還元触媒６に流入するＮＯｘ量を測定するフロントＮＯｘセンサ１０が設けられている。また、排気経路３のうち還元触媒６の下流側には還元触媒６から流出するＮＯｘ量を測定するリアＮＯｘセンサ１１が設けられている。
【００２６】
ＥＣＵ（本願でいう「故障診断手段」の一例である）１２は内燃機関を制御するコンピュータであり、フロントＮＯｘセンサ１０、リアＮＯｘセンサ１１及び排気温センサ８を含む各種センサによる検出値が入力される。ＥＣＵ１２は各種センサから入力される検出値に基づいて内燃機関の運転状態や運転者の要求を取得し、尿素水添加弁７を含む各種機器の動作を制御する。
【００２７】
ＥＣＵ１２は、還元触媒６に流入するＮＯｘの量と還元触媒６から流出するＮＯｘの量との比率に基づいて還元触媒６におけるＮＯｘの実浄化率を算出する。ＥＣＵ１２は、ＮＯｘの浄化率の算出に際し、フロントＮＯｘセンサ１０の検出値を還元触媒６に流入するＮＯｘの量として用い、リアＮＯｘセンサ１１の検出値を還元触媒６から流出するＮＯｘの量として用いる。なお、ＥＣＵ１２は、ＥＣＵ１２に入力される種々の検出値や情報に基づく演算により推定した値を還元触媒６に流入するＮＯｘの量として用いるものであってもよい。
【００２８】
ところで、還元触媒６においてＮＯｘの還元剤として機能するＮＨ３は、排気中に添加した尿素水が熱で加水分解することにより生成される。よって、例えば、還元触媒６の床温が低い状態で尿素水の添加を行うと、排気中に添加された尿素水がＮＨ３を十分に生成しないまま還元触媒６を通過し、尿素水を浪費することになる。
【００２９】
図２は、還元触媒６の床温と尿素水の加水分解係数との相関関係を示したグラフの一例である。図２のグラフが示すように、加水分解係数は、還元触媒６の床温が低い低温領域において低い値を示し、この領域よりも高い高温領域において概ね１００％に近い値を示す。よって、尿素水の浪費を抑制するという観点に鑑みれば、排気中への尿素水の添加は、加水分解係数が、還元触媒６の特性や目標ＮＯｘ浄化率、尿素水の消費許容量等に基づいて決定される所定値以上において実行されることが望ましいといえる。そこで、ＥＣＵ１２は、還元触媒６の床温が、加水分解係数が所定値となる温度Ｔに達した場合に、排気中への尿素水の添加を実行する。
【００３０】
ところで、還元触媒６のＮＯｘ浄化率は、還元触媒６の床温に影響される。そして、還元触媒６の浄化率と還元触媒６の床温との間には一定の相関関係がある。図３は、還元触媒６の床温とＮＯｘの浄化率との相関関係を示したグラフの一例である。例えば、還元触媒６は、図３のグラフにおいて「排気温センサ正常時」として示す線のように、還元触媒６の床温がＴ２に達すると浄化率が上昇し始め、Ｔ４に達すると浄化率が概ね１００％に達するような特性となるように設計することができる。よって、排気温センサ８が故障すると、図３のグラフにおいて「排気温センサ故障時」として示す線のように、図３に示すような還元触媒６の特性と排気温センサ８の出力とに基づいて特定される基準浄化率が、フロントＮＯｘセンサ１０の出力とリアＮＯｘセンサ１１の出力とに基づいて算出される
実浄化率から乖離することがある。従って、本実施形態に係る排気浄化システム１においては、実浄化率と基準浄化率との差分を、排気温センサ８が正常であるか否かの診断を行う際の指標の一つとして用いる。
【００３１】
ところで、ＮＨ３は、排気中や還元触媒６において尿素水がＮＨ３を生成する反応を経て還元触媒６に吸着するので、尿素水添加弁７による尿素水の添加を開始しても、還元触媒６に吸着するＮＨ３の吸着量が増大するまでには遅れ時間がある。図４は、尿素水の添加状態と還元触媒６に吸着するＮＨ３の吸着量との関係を示したグラフの一例である。図４のグラフから明らかなように、尿素水の添加を開始してから還元触媒６に吸着するＮＨ３の吸着量が増大するまでには遅れ時間がある。よって、例えば、排気温センサ８が故障すると、本実施形態に係る排気浄化システム１は、上述したように、還元触媒６の床温が、加水分解係数が所定値となる温度に達した場合に、ＥＣＵ１２が尿素水の添加を実行することにしているため、排気温センサ８の故障を原因とする還元剤の添加開始の遅延と、添加開始後の実浄化率の増大までの遅れ時間という２つの要因が複合することにより、還元触媒６の還元作用が安定するまでに多大な遅れ時間を生ずる可能性がある。よって、上述した基準浄化率と実浄化率との差分に基づく排気温センサ８の診断を適当なタイミングで実行すると、還元触媒６の還元作用が安定しておらず、実浄化率が低いタイミングで診断が実行された場合に、故障している排気温センサ８の出力を用いて算出される基準浄化率と実浄化率との間に有意な差分が現れず、排気温センサ８の診断を誤る虞がある。そこで、本実施形態に係る排気浄化システム１では、図４のグラフにおいて示すように、尿素水添加弁７による尿素水の添加開始後、ＮＨ３が還元触媒６に吸着してから排気温センサ８の診断が行われるようにするべく、ＥＣＵ１２が以下のような処理フローに従って排気温センサ８の診断を実行することにより、尿素水の添加開始タイミングの遅延や、添加開始後の実浄化率の増大までの遅れ時間による誤診を防ぐ。
【００３２】
図５は、ＥＣＵ１２が実行する排気温センサ８の診断処理のフローチャートの一例である。ＥＣＵ１２は、ＥＣＵ１２内のメモリに記憶されているコンピュータプログラムに演算装置がアクセスすることにより、下記の診断処理を実現する。図５に示す診断処理のフローチャートは、内燃機関の作動中、繰り返し実行される。
【００３３】
ステップＳ１０１の処理において、ＥＣＵ１２は、車両に搭載されている各種システムが正常に作動しており、暖機が完了したか否かを判定する。ＥＣＵ１２は、ステップＳ１０１の処理において各種システムが正常に作動しており、暖機が完了したと判定した場合、ステップＳ１０２の処理を実行する。また、ＥＣＵ１２は、ステップＳ１０１の処理において各種システムが正常に作動しておらず、或いは暖機が完了していないと判定した場合、ステップＳ１０６の処理を実行する。暖機によって還元触媒６の床温が上昇し、還元触媒６の床温が、加水分解係数が所定値となる温度に達すれば、ＥＣＵ１２は尿素水の添加を開始する。
【００３４】
ステップＳ１０２の処理において、ＥＣＵ１２は、ＮＨ３吸着量の計算を実施する。図６は、ＮＨ３吸着量の計算処理の流れを示したブロック図の一例である。ＥＣＵ１２は、ＮＨ３吸着量の計算に関わるパラメータとして、例えば、尿素水添加弁７における添加量に比例する尿素添加指令値、還元触媒６に流入するＮＯｘの量、還元触媒６の床温、還元触媒６に流入するＮＯ２の比率、吸入空気量、前回のＮＨ３吸着量を用いる。ＥＣＵ１２は、ＮＨ３吸着量の計算を実施した後、ステップＳ１０３の処理を実行する。
【００３５】
ステップＳ１０３の処理において、ＥＣＵ１２は、尿素水の添加中であるか否かを判定する。尿素水の添加中であるか否かは、例えば、尿素添加指令値や尿素水添加弁７の開度等に基づいて判定できる。ＥＣＵ１２は、尿素水の添加中であると判定した場合はステップＳ１０４の処理を実行し、尿素水の添加中でないと判定した場合はステップＳ１０６の
処理を実行する。
【００３６】
ステップＳ１０４の処理において、ＥＣＵ１２は、ＮＨ３吸着量が所定量以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ１２は、ステップＳ１０４の処理においてＮＨ３吸着量が所定量以上であると判定した場合はステップＳ１０５の処理を実行し、ステップＳ１０４の処理においてＮＨ３吸着量が所定量未満であると判定した場合はステップＳ１０６の処理を実行する。なお、ここでいう所定量とは、排気温センサ８の故障診断を許可できる場合のＮＨ３吸着量であり、例えば、排気温センサ８の出力を基に得られる還元触媒６の温度から特定される還元触媒６の基準浄化率と実浄化率との差分が、排気温センサ８の故障に起因する有意な値を示している蓋然性が高いと認められる場合のＮＨ３吸着量をいう。
【００３７】
図７は、尿素の添加状態、基準浄化率に対する実浄化率の差分、ＮＨ３吸着量の関係を示したグラフの一例である。図７のグラフから明らかなように、尿素水の添加を開始してから還元触媒６に吸着するＮＨ３が目標吸着量に達するまでには遅れ時間がある。よって、排気温センサ８の出力が故障により低い値を示していると、還元剤の添加開始遅延により増大が遅延している還元触媒６の実浄化率と、排気温センサ８の故障により異常値が示されている基準浄化率との差分が、図７のグラフに示すように比較的大きな振幅を示すことになる。そこで、ＥＣＵ１２は、尿素水の添加開始後に、基準浄化率に対する実浄化率の差分が安定したと判断できる条件（本願でいう「所定条件」の一例である）として、還元触媒６に吸着するＮＨ３の吸着量が所定量（図７でいう「センサ診断可能ＮＨ３吸着量」に相当する）に達することを条件としている。還元触媒６が十分に昇温され且つＮＨ３の吸着量が所定量に達していれば、排気温センサ８が故障していても還元触媒６は本来の浄化率を発揮している蓋然性が高いためである。
【００３８】
なお、ステップＳ１０４において用いるＮＨ３吸着量の算出ロジック（手法Ａ）は簡略化してもよい。図８は、算出されるＮＨ３吸着量を、算出ロジックを簡略化した場合と簡略化しない場合とで比較したグラフの一例である。算出ロジックを簡略化する場合（手法Ｂ）、例えば、ＮＨ３吸着量の計算において、還元触媒６におけるＮＨ３の消費量及び還元触媒６から流出するＮＨ３の量を、各々取り得る最大値に固定する。そして、ＥＣＵ１２は、尿素添加指令値から求まるＮＨ３の添加量から、還元触媒６におけるＮＨ３の消費量の固定値及び還元触媒６から流出するＮＨ３の量の固定値を減算した値を新たなＮＨ３吸着量（今回値）とし、上記所定量と比較する。還元触媒６におけるＮＨ３の消費量や、還元触媒６から流出するＮＨ３の量を固定値にすれば変数が減るため、算出ロジックが簡略化される。
【００３９】
還元触媒６におけるＮＨ３の消費量及び還元触媒６から流出するＮＨ３の量を、各々取り得る最大値に固定すると、図６において示した計算処理のブロック図における尿素添加指令値からの減算量が増えるため、図８のグラフが示すように、算出されるＮＨ３吸着量の挙動が実際のＮＨ３吸着量の挙動に比べて遅延する。よって、排気温センサ８の診断許可のタイミングは算出ロジックを簡略化しない場合に比べて遅くなるが、排気温センサ８の診断結果の精度に変化を及ぼすこと無く、算出ロジックを簡略化できる。
【００４０】
また、ステップＳ１０４における処理は、ＮＨ３吸着量に代わり、積算のＮＨ３添加量に基づく判定を行うようにしてもよい。ＮＨ３添加量は、尿素水の添加量に相関するため、ＥＣＵ１２は、例えば、ステップＳ１０４の処理において、尿素水の添加を開始してからの尿素添加指令値の積算値が所定量であると判定した場合はステップＳ１０５の処理を実行し、尿素水の添加を開始してからの尿素添加指令値の積算値が所定量未満であると判定した場合はステップＳ１０６の処理を実行するようにしてもよい。なお、ここでいう所定量とは、排気温センサ８の故障診断を許可できる場合の積算のＮＨ３添加量であり、例えば、排気温センサ８の出力を基に得られる還元触媒６の温度から特定される還元触媒６
の基準浄化率と実浄化率との差分が、排気温センサ８の故障に起因する有意な値を示している蓋然性が高いと認められる場合の積算のＮＨ３添加量をいう。
【００４１】
また、ステップＳ１０４における処理は、ＮＨ３吸着量や積算のＮＨ３添加量に代わり、尿素水の添加を開始してからの経過時間に基づく判定を行うようにしてもよい。すなわち、ＥＣＵ１２は、ステップＳ１０４の処理において、尿素水の添加を開始してからの経過時間が所定時間に達したと判定した場合はステップＳ１０５の処理を実行し、尿素水の添加を開始してからの経過時間が所定時間未満であると判定した場合はステップＳ１０６の処理を実行するようにしてもよい。
【００４２】
ステップＳ１０５の処理において、ＥＣＵ１２は、排気温センサ８の診断を許可する。排気温センサ８の診断が許可されることにより、実浄化率と基準浄化率との差分に基づく排気温センサ８の診断処理が実行される。
【００４３】
また、ステップＳ１０６の処理において、ＥＣＵ１２は、排気温センサ８の診断を禁止する。排気温センサ８の診断が禁止されることにより、実浄化率と基準浄化率との差分に基づく排気温センサ８の診断処理が停止される。
【００４４】
なお、ステップＳ１０５の処理における診断の許可や、ステップＳ１０６の処理における診断の禁止は、診断処理そのものの実行を許否するものに限定されるものではない。ステップＳ１０５の処理における診断の許可や、ステップＳ１０６の処理における診断の禁止は、例えば、診断処理そのものは実行状態を維持しつつ、診断を禁止する場合は診断結果をマスクし、診断を許可する場合は診断結果のマスクを解除するものであってもよい。
【００４５】
図９は、排気温センサ８の出力を基に得られる還元触媒６の床温、尿素水の添加状態、ＮＨ３吸着量、実浄化率、基準浄化率、基準浄化率に対する実浄化率の差分を、排気温センサ８が正常な場合と故障している場合のそれぞれについて示したグラフの一例である。
【００４６】
排気温センサ８が故障すると、排気温センサ８の出力を基に得られる還元触媒６の床温は、排気温センサ８が正常な時よりも低下する。この結果、還元触媒６の床温に応じて添加される尿素水の添加開始が遅延する。尿素水の添加開始が遅延すると、還元触媒６のＮＨ３吸着量が増え始めるのが遅くなるため、ＮＨ３吸着量の目標吸着量への到達も遅延する。ＮＨ３吸着量の目標吸着量への到達が遅延すると、実浄化率が所望の浄化率に到達するのも遅延する。
【００４７】
また、排気温センサ８が故障により低い値を出力することになると、排気温センサ８の出力を基に得られる還元触媒６の床温から特定される還元触媒６の基準浄化率は、排気温センサ８が正常な時よりも低い値を示すことになる。
【００４８】
また、基準浄化率に対する実浄化率の差分は、尿素水の添加開始に伴う過渡的な状態を脱するまでは、排気温センサ８が正常な場合と故障している場合の何れの場合においても、比較的大きい振幅を示す。そして、尿素水の添加開始に伴う過渡的な状態を脱した後の、基準浄化率に対する実浄化率の差分は、排気温センサ８が故障している場合の方が正常な場合よりも大きい値を示すことになる。従って、尿素水の添加開始後、過渡的な状態を脱するまでの間に、基準浄化率に対する実浄化率の差分に基づく排気温センサ８の故障診断を行うと、排気温センサ８が故障しているにも関わらず誤正常判定を下してしまう虞があることが図９のグラフから判る。
【００４９】
ステップＳ１０５の処理によって排気温センサ８の診断が許可されると、ＥＣＵ１２は、排気温センサ８が正常であるか否かの診断を行う。図１０は、排気温センサ８の診断を
行う際にＥＣＵ１２が参照する還元触媒６の床温とＮＯｘの基準浄化率との相関関係を示したマップの一例である。図１０において網点で示す領域は、算定される基準浄化率の値のばらつきが許容される範囲を示している。排気温センサ８が正常な場合、排気温センサ８の出力を基に得られる還元触媒６の床温と実浄化率との関係を示す線は、図１０において網点で示す領域の範囲内に収まることになる。一方、排気温センサ８が故障により出力が低下している場合、故障している排気温センサ８の出力を基に得られる還元触媒６の床温と実浄化率との関係を示す線は、図１０において網点で示す領域の範囲内に収まらず、例えば、図１０において「実測の（観測される）ＮＯｘ浄化率」として示す線のようになり得る。ＥＣＵ１２は、実浄化率と基準浄化率との差分が拡大し、例えば、排気温センサ８の出力を基に得られる還元触媒６の床温と実浄化率との関係を示す線が当該網点で示す領域の範囲内に収まらなくなると、排気温センサ８が故障していると判断できる。
【００５０】
本実施形態に係る排気浄化システム１であれば、排気温センサ８の故障診断を、還元剤の添加が開始されてから所定条件成立後に許可しているため、還元剤の添加開始の遅延による過渡的な状況において排気温センサ８の故障診断を実行し、誤った診断結果を得ることを防止することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  排気浄化システム
２  過給機
３  排気経路
４  酸化触媒
５  フィルタ
６  還元触媒
７  尿素水添加弁
８  排気温センサ
９  ポンプモジュール
１０  フロントＮＯｘセンサ
１１  リアＮＯｘセンサ
１２  ＥＣＵ
【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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【図９】
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【図１０】
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