(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気中に含まれる窒素酸化物を還元する排気浄化装置であって、
前記内燃機関から排出される排気の通路を構成する排気管と、
前記排気管に設けられ、排気中の窒素酸化物の還元反応を促進する触媒と、
前記還元反応に用いる添加剤を前記触媒より排気流れ上流側に供給する供給手段と、
前記触媒を通過した排気中に含まれる窒素酸化物を検出するＮＯｘ検出手段と、
前記供給手段の作動を制御するとともに、前記ＮＯｘ検出手段の検出結果に基づいて前記触媒の劣化状態を判定し、その判定された劣化状態に応じて前記添加剤の供給量を低減する制御手段と、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関に供給される燃料の供給量を検出する供給量検出手段と、
前記内燃機関から排出される排気の温度を検出する温度検出手段と、
前記ＮＯｘ検出手段の検出結果を記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が所定回転数以上の場合、前記内燃機関に供給される燃料の供給量が所定量以上の場合、及び前記排気の温度が所定温度以上の場合のうち少なくとも１つの条件が成立して、前記内燃機関が連続高負荷運転中であるとみなすことが可能なときに、前記ＮＯｘ検出手段により検出された検出結果を前記記憶手段に記憶させ、
さらに、前記制御手段は、前記内燃機関が連続高負荷運転中であるとみなすことが可能なときに前記ＮＯｘ検出手段により検出された検出結果（以下、この検出結果を今回記録値という。）と、既に前記記憶手段に記憶されている検出結果（以下、この検出結果を前回記録値という。）とを比較し、前記今回記録値が前記前回記録値より大きいと判定された場合には、前記触媒の劣化が進行したものとみなして、添加剤供給量を以前に比べて所定量だけ低減することを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
内燃機関の排気中に含まれる窒素酸化物を還元する排気浄化装置であって、
前記内燃機関から排出される排気の通路を構成する排気管と、
前記排気管に設けられ、排気中の窒素酸化物の還元反応を促進する触媒と、
前記還元反応に用いる添加剤を前記触媒より排気流れ上流側に供給する供給手段と、
前記触媒を通過した排気中に含まれる窒素酸化物を検出するＮＯｘ検出手段と、
前記供給手段の作動を制御するとともに、前記ＮＯｘ検出手段の検出結果に基づいて前記触媒の劣化状態を判定し、その判定された劣化状態に応じて前記添加剤の供給量を低減する制御手段と、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記ＮＯｘ検出手段の検出結果を記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が所定回転数以下となって、前記内燃機関がアイドリング運転中であるとみなすことが可能なときに、前記ＮＯｘ検出手段により検出された検出結果を前記記憶手段に記憶させ、
さらに、前記制御手段は、前記内燃機関がアイドリング運転中であるとみなすことが可能なときに前記ＮＯｘ検出手段により検出された検出結果（以下、この検出結果を今回記録値という。）と、既に前記記憶手段に記憶されている検出結果（以下、この検出結果を前回記録値という。）とを比較し、前記今回記録値が前記前回記録値より大きいと判定された場合には、前記触媒の劣化が進行したものとみなして、添加剤供給量を以前に比べて所定量だけ低減することを特徴とする排気浄化装置。
【請求項３】
内燃機関の排気中に含まれる窒素酸化物を還元する排気浄化装置であって、
前記内燃機関から排出される排気の通路を構成する排気管と、
前記排気管に設けられ、排気中の窒素酸化物の還元反応を促進する触媒と、
前記還元反応に用いる添加剤を前記触媒より排気流れ上流側に供給する供給手段と、
前記触媒を通過した排気中に含まれる窒素酸化物を検出するＮＯｘ検出手段と、
前記供給手段の作動を制御するとともに、前記ＮＯｘ検出手段の検出結果に基づいて前記触媒の劣化状態を判定し、その判定された劣化状態に応じて前記添加剤の供給量を低減する制御手段と、
前記触媒より排気流れ上流側に設けられ、排気中の粒子を捕捉するフィルタと、
前記ＮＯｘ検出手段の検出結果を記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記フィルタを加熱して前記フィルタを再生する再生運転時に、前記ＮＯｘ検出手段により検出された検出結果を前記記憶手段に記憶させ、
さらに、前記制御手段は、前記再生運転時に前記ＮＯｘ検出手段により検出された検出結果（以下、この検出結果を今回記録値という。）と、既に前記記憶手段に記憶されている検出結果（以下、この検出結果を前回記録値という。）とを比較し、前記今回記録値が前記前回記録値より大きいと判定された場合には、前記触媒の劣化が進行したものとみなして、添加剤供給量を以前に比べて所定量だけ低減することを特徴とする排気浄化装置。
【請求項４】
前記ＮＯｘ検出手段により検出された複数の検出結果を平均する平均化手段を備え、
前記記憶手段には、前記平均化手段により平均化された検出結果が記憶され、
前記制御手段は、前記平均化手段により平均化された前記今回記録値と、既に前記記憶手段に記憶されている平均化された前記前回記録値とを比較して前記触媒の劣化状態を判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気中に含まれる窒素酸化物を還元するための排気浄化装置に関するものであり、車両に適用して有効である。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元するための排気浄化装置として、例えば特許文献１に記載の発明では、排気管に還元反応を促進する触媒を設けるとともに、触媒に流れ込む排気中に尿素水溶液等の添加剤を噴射することにより、窒素酸化物を浄化（還元）している。
【０００３】
すなわち、排気中に噴射された尿素（ＣＯ(ＮＨ2)2）を排気熱にて加水分解して（ＣＯ(ＮＨ2)2＋Ｈ2Ｏ）→２ＮＨ3＋ＣＯ2）、還元剤であるアンモニア（ＮＨ3）を生成し、触媒を介して窒素酸化物とアンモニアとを反応させて窒素酸化物を還元している。
【特許文献１】特開２００３−２９３７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の排気浄化装置においては、排気中の窒素酸化物は、触媒を介してアンモニアと反応して窒素（Ｎ2）と水（Ｈ2Ｏ）とに変化するが、触媒が劣化すると、還元能力が低下して窒素酸化物を十分に還元することができなくなり、アンモニア（還元剤）過多の状態となってしまうので、必要以上の添加剤が消費されてしまうといった問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、排気浄化装置において、必要以上の添加剤が消費されてしまうことを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、内燃機関（１）の排気中に含まれる窒素酸化物を還元する排気浄化装置であって、内燃機関から排出される排気の通路を構成する排気管（２）と、排気管（２）に設けられ、排気中の窒素酸化物の還元反応を促進する触媒（３）と、還元反応に用いる添加剤を触媒（３）より排気流れ上流側に供給する供給手段（５）と、触媒（３）を通過した排気中に含まれる窒素酸化物を検出するＮＯｘ検出手段（１０）と、供給手段（５）の作動を制御するとともに、ＮＯｘ検出手段（１０）の検出結果に基づいて触媒（３）の劣化状態を判定し、その判定された劣化状態に応じて添加剤の供給量を低減する制御手段（８）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、本発明では、ＮＯｘ検出手段（１０）の検出結果に基づいて触媒（３）の劣化状態を判定し、その判定された劣化状態に応じて添加剤の供給量を低減するので、触媒（３）が劣化して還元能力が低下した場合であっても、必要以上の添加剤が消費されてしまうことを未然に防止でき得る。
【０００８】
そして、請求項１に記載の発明では、内燃機関（１）の回転数を検出する回転数検出手段（１２）と、内燃機関（１）に供給される燃料の供給量を検出する供給量検出手段（１１、１３）と、内燃機関（１）から排出される排気の温度を検出する温度検出手段（９）と、ＮＯｘ検出手段（１０）の検出結果を記憶する記憶手段とを備え、制御手段（８）は、内燃機関（１）の回転数が所定回転数以上の場合、内燃機関（１）に供給される燃料の供給量が所定量以上の場合、及び排気の温度が所定温度以上の場合のうち少なくとも１つの条件が成立して、内燃機関（１）が連続高負荷運転中であるとみなすことが可能なときに、ＮＯｘ検出手段（１０）により検出された検出結果を記憶手段（８Ｃ）に記憶させ、さらに、制御手段（８）は、内燃機関（１）が連続高負荷運転中であるとみなすことが可能なときにＮＯｘ検出手段（１０）により検出された検出結果（以下、この検出結果を今回記録値という。）と、既に記憶手段（８Ｃ）に記憶されている検出結果（以下、この検出結果を前回記録値という。）とを比較し、今回記録値が前回記録値より大きいと判定された場合には、触媒（３）の劣化が進行したものとみなして、添加剤供給量を以前に比べて所定量だけ低減することを特徴とする。
【０００９】
これにより、請求項１に記載の発明では、内燃機関（１）が連続高負荷運転中であるとみなすことが可能なときに触媒（３）の劣化状態が判定されるので、ほぼ同一条件となる条件で触媒（３）の劣化状態が判定されることとなる。したがって、触媒（３）の劣化状態を正確に判定することができるので、必要以上に添加剤の供給量を低減してしまうことを防止でき得る。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、内燃機関（１）の回転数を検出する回転数検出手段（１２）と、ＮＯｘ検出手段（１０）の検出結果を記憶する記憶手段とを備え、制御手段（８）は、内燃機関（１）の回転数が所定回転数以下となって、内燃機関（１）がアイドリング運転中であるとみなすことが可能なときに、ＮＯｘ検出手段（１０）により検出された検出結果を記憶手段（８Ｃ）に記憶させ、さらに、制御手段（８）は、内燃機関（１）がアイドリング運転中であるとみなすことが可能なときにＮＯｘ検出手段（１０）により検出された検出結果（今回記録値）と、既に記憶手段（８Ｃ）に記憶されている検出結果（前回記録値）とを比較し、今回記録値が前回記録値より大きいと判定された場合には、触媒（３）の劣化が進行したものとみなして、添加剤供給量を以前に比べて所定量だけ低減することを特徴とする。
【００１１】
これにより、請求項２に記載の発明では、内燃機関（１）がアイドリング運転中であるとみなすことが可能なときに触媒（３）の劣化状態が判定されるので、ほぼ同一条件となる条件で触媒（３）の劣化状態が判定されることとなる。したがって、触媒の劣化状態を正確に判定することができるので、必要以上に添加剤の供給量を低減してしまうことを防止でき得る。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、触媒（３）より排気流れ上流側に設けられ、排気中の粒子を捕捉するフィルタ（４）と、ＮＯｘ検出手段（１０）の検出結果を記憶する記憶手段とを備え、制御手段（８）は、フィルタ（４）を加熱してフィルタ（４）を再生する再生運転時に、ＮＯｘ検出手段（１０）により検出された検出結果を記憶手段（８Ｃ）に記憶させ、さらに、制御手段（８）は、再生運転時にＮＯｘ検出手段（１０）により検出された検出結果（今回記録値）と、既に記憶手段（８Ｃ）に記憶されている検出結果（前回記録値）とを比較し、今回記録値が前回記録値より大きいと判定された場合には、触媒（３）の劣化が進行したものとみなして、添加剤供給量を以前に比べて所定量だけ低減することを特徴とする。
【００１３】
これにより、請求項３に記載の発明では、フィルタ（４）が再生されているときに触媒（３）の劣化状態が判定されるので、ほぼ同一条件となる条件で触媒（３）の劣化状態が判定されることとなる。したがって、触媒の劣化状態を正確に判定することができるので、必要以上に添加剤の供給量を低減してしまうことを防止でき得る。
【００１４】
さらに、請求項４に記載の発明では、ＮＯｘ検出手段（１０）により検出された複数の検出結果を平均する平均化手段（Ｓ３３）を備え、記憶手段（８Ｃ）には、平均化手段（Ｓ３３）により平均化された検出結果を記憶され、制御手段（８）は、平均化手段により平均化された今回記録値と、既に記憶手段（８Ｃ）に記憶されている平均化された前回記録値を比較して触媒（３）の劣化状態を判定することを特徴とする。
【００１５】
これにより、請求項４に記載の発明では、内燃機関（１）の運転状況の変化を吸収した検出結果を用いて触媒（３）の劣化状態を判定することができるので、触媒の劣化状態を正確に判定することができ、必要以上に添加剤の供給量を低減してしまうことを防止でき得る。
【００１６】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段に限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本実施形態は、本発明に係る排気浄化装置を車両用ディーゼルエンジンの尿素ＳＣＲ（選択還元：Selective catalytic reduction）システムに適用したものであり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
１．図面の説明
図１は本実施形態に係る排気浄化装置の模式図であり、図２は本実施形態に係る排気浄化装置の特徴的作動を示すフローチャートである。
【００１９】
２．排気浄化装置の構成（図１参照）
排気管２は、ディーゼル式の内燃機関１から排出される排気の通路を構成するものであり、この排気管２には、排気中の窒素酸化物の還元反応を促進するＳＣＲ触媒３（以下、触媒３と略す。）、及び排気に含まれるすす等の粒子状物質を捕捉するＤＰＦ（ディーゼル微粒子除去装置：Diesel Particulate Filter）４等が設けられている。なお、ＤＰＦ４は、触媒３より排気流れ上流側（内燃機関１側）に設けられている。
【００２０】
また、供給弁５は、還元反応に用いる添加剤（本実施形態では、尿素水溶液）を触媒３より排気流れ上流側から排気管２内に供給する供給手段であり、添加剤タンク６は排気管２に供給される添加剤を蓄えるタンク手段である。
【００２１】
添加剤ポンプ７は、添加剤タンク６に蓄えられている添加剤を供給弁５に送るポンプ手段であり、供給弁５及び添加剤ポンプ７の作動は、電子制御装置（以下、ＥＣＵと記す。）８により制御されている。
【００２２】
なお、ＥＣＵ８は、ＣＰＵ８Ａ、ＲＡＭ８Ｂ及びＲＯＭ８Ｃ等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されたものであり、供給弁５等を制御するためのプログラムは、ＥＵＣ８のＲＯＭ８Ｃに記憶されている。
【００２３】
因みに、ＲＯＭ８Ｃは、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性半導体メモリにて構成されているため、バッテリ（図示せず。）から電力供給が停止した場合であっても、情報を記憶・保持することができる。
【００２４】
また、排気温度センサ９は、内燃機関１から排出される排気の温度を検出する温度検出手段であり、ＮＯｘセンサ１０は触媒３を通過した排気中に含まれる窒素酸化物を検出するＮＯｘ検出手段である。なお、本実施形態では。触媒３の入口近傍で排気温度を検出し、触媒３の出口近傍で窒素酸化物を検出している。
【００２５】
そして、ＥＣＵ８には、これら２つのセンサ８、９の出力信号に加えて、内燃機関１を制御するエンジンＥＣＵ１１から内燃機関１の回転数、及び内燃機関１に供給される燃料の供給量を示す信号が入力されており、ＥＣＵ８は、これらの信号及び前記プログラムに従って供給弁５等を制御する。
【００２６】
なお、エンジンＥＣＵ１１は、内燃機関１の回転数を検出する回転センサ１２の検出信号が入力されているとともに、内燃機関１に燃料を噴射する燃料噴射装置１３の作動を制御している。そこで、エンジンＥＣＵ１１は、燃料噴射装置１３の作動制御に基づいて、内燃機関１に供給された燃料の量を算出して燃料供給量を示す信号をＥＣＵ８に送信している。
【００２７】
３．排気浄化装置の基本的作動
排気浄化装置は、排気中に噴射された添加剤である尿素（ＣＯ(ＮＨ2)2）を排気熱にて加水分解（ＣＯ(ＮＨ2)2＋Ｈ2Ｏ）→２ＮＨ3＋ＣＯ2）して、還元剤であるアンモニア（ＮＨ3）を生成し、触媒３を介して窒素酸化物とアンモニアとを反応させて窒素酸化物を浄化（還元）する。
【００２８】
４．排気浄化装置の特徴的作動（図２参照）
排気浄化装置（供給弁５及び添加剤ポンプ７）の制御は、内燃機関１の始動と同時に開始され、供給される添加剤の量は、通常、内燃機関１から排出される排気の量や内燃機関１に供給された燃料供給量等に基づいて制御（以下、この制御を、通常制御という。）されている。
【００２９】
そして、図２に示す制御（以下、この制御を触媒劣化判定制御という。）は、通常制御と同時に開始されて通常制御と独立して作動するものであり、その概要は、ＮＯｘセンサ１０の検出結果に基づいて触媒３の劣化状態を判定し、その判定された劣化状態に応じて添加剤の供給量を低減するものである。以下、図２に基づいて触媒劣化判定制御の詳細を説明する。
【００３０】
触媒劣化判定制御が起動されると、先ず、内燃機関１の回転数が所定回転数以上であるか否か、内燃機関１に供給される燃料の供給量が所定量以上であるか否か、及び排気の温度が所定温度以上であるか否かのうち少なくとも１つの条件が成立したか否かが判定される（Ｓ１）。なお、前記所定回転数、前記所定量及び所定温度は、内燃機関１の排気量や仕様等により異なる値である。
【００３１】
そして、上記３つの条件のうち少なくとも１つの条件が成立したと判定された場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、上記３つの条件のうち少なくとも１つの条件が成立したと判定された時にＮＯｘセンサ１０により検出された検出結果がＲＯＭ８Ｃに記録される（Ｓ２）。
【００３２】
一方、上記３つの条件のうちいずれの条件も成立していないと判定された場合には（Ｓ１：ＮＯ）、一定時間が経過した後（Ｓ５）、再び、Ｓ１が実行される。
また、ＮＯｘセンサ１０により検出された検出結果がＲＯＭ８Ｃに記録されると（Ｓ２）、今回、ＮＯｘセンサ１０により検出された検出結果（以下、この検出結果を今回記録値という。）と、前回、ＮＯｘセンサ１０により検出されて既にＲＯＭ８Ｃに記録されている検出結果（以下、この検出結果を前回記録値という。）とが比較され、今回記録値が前回記録値より大きいか否かが判定される（Ｓ３）。
【００３３】
そして、今回記録値が前回記録値より大きいと判定された場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、還元されていない窒素酸化物が増加していることから、ＥＣＵ８は、触媒３の劣化が進行したものとみなして、以降の通常制御において、添加剤供給量を以前に比べて所定量だけ低減する（Ｓ４）。
【００３４】
因みに、上記の所定量は、内燃機関１及び触媒３の仕様によって変動する量であり、その最適値は、試験により試行錯誤的に決定される値である。
また、今回記録値が前回記録値より大きくないと判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）、又は添加剤供給量が以前に比べて所定量だけ低減された後は（Ｓ４）、一定時間が経過した後（Ｓ５）、再び、Ｓ１が実行される。
【００３５】
５．本実施形態に係る排気浄化装置の特徴
本実施形態では、ＮＯｘセンサ１０の検出結果に基づいて触媒３の劣化状態を判定し、その判定された劣化状態に応じて添加剤の供給量を低減するので、触媒３が劣化して還元能力が低下した場合であっても、必要以上の添加剤が消費されてしまうことを未然に防止でき得る。
【００３６】
また、本実施形態では、内燃機関１の回転数が所定回転数以上の場合、内燃機関１に供給される燃料の供給量が所定量以上の場合、及び排気の温度が所定温度以上の場合のうち少なくとも１つの条件が成立して内燃機関１が連続高負荷運転中であるとみなすことが可能なときに触媒３の劣化状態を判定するので、ほぼ同一条件となる条件で触媒３の劣化状態を判定することとなる。したがって、触媒３の劣化状態を正確に判定することができるので、必要以上に添加剤の供給量を低減してしまうことを防止でき得る。
【００３７】
６．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、供給弁５が特許請求の範囲に記載された供給手段に相当し、ＮＯｘセンサ１０が特許請求の範囲に記載されたＮＯｘ検出手段に相当し、ＥＣＵ８が特許請求の範囲に記載された制御手段に相当する。
【００３８】
また、回転センサ１２が特許請求の範囲に記載された回転数検出手段に相当し、燃料噴射装置１３及びエンジンＥＣＵ１１により特許請求の範囲に記載された供給量検出手段が構成され、ＲＯＭ８Ｃが特許請求の範囲に記載された記憶手段に相当し、ＤＰＦ４が特許請求の範囲に記載されたフィルタに相当する。
【００３９】
（第２実施形態）
第１実施形態では、内燃機関１が連続高負荷運転中であるとみなすことが可能なときに触媒３の劣化状態を判定したが、本実施形態は、内燃機関１がアイドリング運転中であるとみなすことが可能なときに触媒３の劣化状態を判定するものである。
【００４０】
図３は、本実施形態に係る触媒劣化判定制御を示すフローチャートであり、以下、図３に基づいて本実施形態に係る触媒劣化判定制御の詳細を説明する。
触媒劣化判定制御が起動されると、先ず、内燃機関１がアイドリング状態にあるか否か、つまり内燃機関１の回転数が所定回転数以下であるか否かが判定される（Ｓ１１）。なお、前記所定回転数は、内燃機関１の排気量や仕様等により異なる値である。
【００４１】
そして、内燃機関１がアイドリング状態にあると判定された場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、内燃機関１がアイドリング状態にあると判定された時にＮＯｘセンサ１０により検出された検出結果がＲＯＭ８Ｃに記録される（Ｓ１２）。
【００４２】
一方、内燃機関１がアイドリング状態にないと判定された場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、一定時間が経過した後（Ｓ１５）、再び、Ｓ１１が実行される。
また、ＮＯｘセンサ１０により検出された検出結果がＲＯＭ８Ｃに記録されと（Ｓ１２）、今回、ＮＯｘセンサ１０により検出された検出結果（今回記録値）と、前回、ＮＯｘセンサ１０により検出されて既にＲＯＭ８Ｃに記録されている検出結果（前回記録値）とが比較され、今回記録値が前回記録値より大きいか否かが判定される（Ｓ１３）。
【００４３】
そして、今回記録値が前回記録値より大きいと判定された場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、還元されていない窒素酸化物が増加していることから、ＥＣＵ８は、触媒３の劣化が進行したものとみなして、以降の通常制御において、添加剤供給量が以前に比べて所定量だけ低減する（Ｓ１４）。
【００４４】
また、今回記録値が前回記録値より大きくないと判定された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、又は添加剤供給量が以前に比べて所定量だけ低減された後は（Ｓ１４）、一定時間が経過した後（Ｓ１５）、再び、Ｓ１１が実行される。
【００４５】
以上に説明したように、本実施形態では、内燃機関１がアイドリング運転中であるとみなすことが可能なときに触媒３の劣化状態が判定されるので、ほぼ同一条件となる条件で触媒（３）の劣化状態が判定されることとなる。したがって、触媒の劣化状態を正確に判定することができるので、必要以上に添加剤の供給量を低減してしまうことを防止でき得る。
【００４６】
（第３実施形態）
第１実施形態では、内燃機関１が連続高負荷運転中であるとみなすことが可能なときに触媒３の劣化状態を判定したが、本実施形態は、ＤＰＦ４を再生する際に触媒３の劣化状態を判定するものである。
【００４７】
なお、ＤＰＦ４の再生とは、ＤＰＦ４を加熱してＤＰＦ４により捕捉されたすす等を酸化（燃焼除去）することをいい、ＤＰＦ４の再生は、通常、内燃機関４が稼働しているときに実行される。
【００４８】
図４は、本実施形態に係る触媒劣化判定制御を示すフローチャートであり、以下、図４に基づいて本実施形態に係る触媒劣化判定制御の詳細を説明する。
触媒劣化判定制御が起動されると、先ず、ＤＰＦ４が再生状態であるか否かが判定され（Ｓ２１）、再生状態であると判定された場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、その時にＮＯｘセンサ１０により検出された検出結果がＲＯＭ８Ｃに記録される（Ｓ２２）。
【００４９】
一方、ＤＰＦ４が再生状態でないと判定された場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、一定時間が経過した後（Ｓ２５）、再び、Ｓ２１が実行される。
また、ＮＯｘセンサ１０により検出された検出結果がＲＯＭ８Ｃに記録されと（Ｓ２２）、今回、ＮＯｘセンサ１０により検出された検出結果（今回記録値）と、前回、ＮＯｘセンサ１０により検出されて既にＲＯＭ８Ｃに記録されている検出結果（前回記録値）とが比較され、今回記録値が前回記録値より大きいか否かが判定される（Ｓ２３）。
【００５０】
そして、今回記録値が前回記録値より大きいと判定された場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、還元されていない窒素酸化物が増加していることから、ＥＣＵ８は触媒３の劣化が進行したものとみなして、以降の通常制御において、添加剤供給量が以前に比べて所定量だけ低減する（Ｓ２４）。
【００５１】
また、今回記録値が前回記録値より大きくないと判定された場合（Ｓ２３：ＮＯ）、又は添加剤供給量が以前に比べて所定量だけ低減された後は（Ｓ２４）、一定時間が経過した後（Ｓ２５）、再び、Ｓ２１が実行される。
【００５２】
以上に説明したように、本実施形態では、ＤＰＦ４が再生されているときに触媒３の劣化状態が判定されるので、ほぼ同一条件となる条件で触媒３の劣化状態が判定されることとなる。したがって、触媒の劣化状態を正確に判定することができるので、必要以上に添加剤の供給量を低減してしまうことを防止でき得る。
【００５３】
（第４実施形態）
第１実施形態では、内燃機関１が連続高負荷運転中であるとみなすことが可能なときに触媒３の劣化状態を判定したが、本実施形態は、所定時間毎にＮＯｘセンサ１０の検出結果が平均化され、その平均化された検出結果と、既に記録されている検出結果とを比較して触媒３の劣化状態を判定するものである。
【００５４】
図５は、本実施形態に係る触媒劣化判定制御を示すフローチャートであり、以下、図５に基づいて本実施形態に係る触媒劣化判定制御の詳細を説明する。
触媒劣化判定制御が起動されると、先ず、ＮＯｘセンサ１０の検出値がほぼ連続して常時ＲＯＭ８Ｃに記録されていくとともに（Ｓ３１）、前回記録値を比較した時から一定時間が経過したか否かが判定される（Ｓ３２）。
【００５５】
そして、一定時間が経過していないと判定された場合には（Ｓ３２：ＮＯ）、再び、Ｓ３１が実行され、一方、一定時間が経過したと判定された場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、Ｓ３１にて記録されている検出結果が平均化された後、その平均化された検出結果がＲＯＭ８Ｃに記録される（Ｓ３３）。因みに、本実施形態では、このＳ３３が特許請求の範囲に記載された平均化手段に相当する。
【００５６】
また、平均化されたＮＯｘセンサ１０の検出結果がＲＯＭ８Ｃに記録されると（Ｓ３３）、今回、平均化された検出結果（今回記録値）と、前回、平均化されて既にＲＯＭ８Ｃに記録されている検出結果（前回記録値）とが比較され、今回記録値が前回記録値より大きいか否かが判定される（Ｓ３４）。
【００５７】
そして、今回記録値が前回記録値より大きいと判定された場合には（Ｓ３４：ＹＥＳ）、還元されていない窒素酸化物が増加していることから、ＥＣＵ８は触媒３の劣化が進行したものとみなして、以降の通常制御において、添加剤供給量が以前に比べて所定量だけ低減する（Ｓ３５）。
【００５８】
また、今回記録値が前回記録値より大きくないと判定された場合（Ｓ３４：ＮＯ）、又は添加剤供給量が以前に比べて所定量だけ低減された後は（Ｓ３５）、再び、Ｓ３１が実行される。
【００５９】
以上に説明したように、本実施形態では、内燃機関１の運転状況の変化を吸収した検出結果を用いて触媒３の劣化状態を判定することができるので、触媒の劣化状態を正確に判定することができ、必要以上に添加剤の供給量を低減してしまうことを防止でき得る。
【００６０】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、添加剤として尿素を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、アンモニア以外の還元剤又はこの還元剤を生成可能な添加剤を用いてもよい。
【００６１】
また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、第１〜４実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせてもよい。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態に係る排気浄化装置の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る排気浄化装置の特徴的作動を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る排気浄化装置の特徴的作動を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第３実施形態に係る排気浄化装置の特徴的作動を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第４実施形態に係る排気浄化装置の特徴的作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１…内燃機関、２…排気管、３…ＳＣＲ触媒、３…触媒、４…ＤＰＦ、
５…供給弁、６…添加剤タンク、７…添加剤ポンプ、８…ＥＣＵ、
９…排気温度センサ、１０…ＮＯｘセンサ、１１…エンジンＥＣＵ、
１２…回転センサ、１３…燃料噴射装置。
【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１】
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