(57)【要約】【課題】選択還元型ＮＯｘ触媒への還元剤の添加量を適正化する。【解決手段】選択還元型ＮＯｘ触媒のアンモニア吸着量に関連する一又は複数の所定パラメータに基づいてアンモニア吸着量を推定すると共に、アンモニア吸着量の推定値の最大値または最小値の少なくとも一方で規定されるアンモニア吸着量の推定値である特定アンモニア吸着量を所定パラメータの誤差に基づいて推定し、特定アンモニア吸着量が、アンモニア吸着量の目標範囲から外れている場合には、目標範囲に戻るように、添加弁によるアンモニアの前駆体またはアンモニアの添加を制御する。【選択図】図９
2016037893.tif 000002
【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該排気通路内にアンモニアの前駆体またはアンモニアを添加する添加弁と、
前記添加弁よりも下流の排気通路に設けられ、触媒内に吸着しているアンモニアによりＮＯｘを選択還元する選択還元型ＮＯｘ触媒と、
を備え、
前記添加弁による前記アンモニアの前駆体またはアンモニアの添加により、前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
前記アンモニア吸着量に関連する一又は複数の所定パラメータに基づいて前記アンモニア吸着量を推定すると共に、前記アンモニア吸着量の推定値の最大値または最小値の少なくとも一方で規定されるアンモニア吸着量の推定値である特定アンモニア吸着量を前記所定パラメータの誤差に基づいて推定する推定部と、
前記特定アンモニア吸着量が、前記アンモニア吸着量の目標範囲から外れている場合には、前記目標範囲に戻るように、前記添加弁によるアンモニアの前駆体またはアンモニアの添加を制御する制御部と、
を備える内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記特定アンモニア吸着量の最大値が、前記目標範囲の上限値よりも大きい場合には、前記添加弁から添加するアンモニアの前駆体またはアンモニアの量を減少させ、前記特定アンモニア吸着量の最小値が、前記目標範囲の下限値よりも小さい場合には、前記添加弁から添加するアンモニアの前駆体またはアンモニアの量を増加させる請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記誤差を考慮していない前記所定パラメータに基づいて前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量を推定し、
前記制御部は、前記誤差を考慮していない前記所定パラメータに基づいて推定される前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量に対し、所定の許容誤差を含めたアンモニア吸着量の範囲を、前記目標範囲とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記所定の許容誤差を、前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度に応じて変更する請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記選択還元型ＮＯｘ触媒より流れ出る排気中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサを備え、
前記制御部は、前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を算出し、前記特定アンモニア吸着量の最大値及び最小値の両方が、前記目標範囲内の場合に、前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて算出される前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率に基づいて排気浄化装置の異常判定を実施する請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記選択還元型ＮＯｘ触媒より流れ出る排気中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサを備え、
前記制御部は、前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を算出し、前記特定アンモニア吸着量の最大値または最小値の少なくとも一方が、前記目標範囲内の場合に、前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて算出される前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率に基づいて排気浄化装置の異常判定を実施する請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記特定アンモニア吸着量の最小値が、前記目標範囲の下限値よりも大きい場合に前記異常判定を実施する第一判定と、前記特定アンモニア吸着量の最大値が、前記目標範囲の上限値よりも小さい場合に前記異常判定を実施する第二判定と、を実施し、第一判定における判定結果と、第二判定における判定結果と、に基づいて最終的な判定を行う請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関からの排気中に含まれるＮＯｘを、アンモニアを還元剤として使用することで浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、単に「ＮＯｘ触媒」という。）が知られている。このＮＯｘ触媒よりも上流側には、排気中にアンモニア又はアンモニアの前駆体を添加する添加弁等が設置される。アンモニアの前駆体としては、尿素を例示できる。以下、アンモニアの前駆体またはアンモニアをまとめて「還元剤」ともいう。
【０００３】
ここで、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を高く維持するためには、ＮＯｘ触媒にある程度の還元剤を吸着させておく必要がある。このため、ＮＯｘ触媒に吸着させる還元剤の量（以下、目標吸着量ともいう。）と、ＮＯｘ触媒に吸着されていると推定される還元剤の量（以下、推定吸着量ともいう。）との差に基づいて、添加弁等から還元剤の供給を行うことがある（例えば、特許文献１参照。）。なお、ＮＯｘ浄化率は、ＮＯｘ触媒に流入するＮＯｘ量に対する、ＮＯｘ触媒で浄化されるＮＯｘ量である。また、ＮＯｘ浄化率は、ＮＯｘ触媒に流入する排気中のＮＯｘ濃度に対する、ＮＯｘ触媒で浄化されることにより減少する排気中のＮＯｘ濃度としてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８１３５０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０８２３０７号
【特許文献３】特開２００８−２１５２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、推定吸着量は、様々なセンサの検出値や、添加弁等から供給する還元剤の量などを利用して算出される。これらのセンサの検出値には、誤差が含まれることがある。さらに、添加弁等から供給する還元剤の量にも個体差や経年劣化などの誤差が含まれることがある。これらの誤差により、推定吸着量が、ＮＯｘ触媒に実際に吸着されている還元剤の量（以下、実吸着量ともいう。）からずれている場合がある。このため、推定吸着量に基づいて添加弁等から還元剤の供給を行うと、還元剤の供給量が、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を高く維持するために必要となる還元剤の量に比べて、過多になったり、過少になったりする虞がある。
【０００６】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、選択還元型ＮＯｘ触媒への還元剤の添加量を適正化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために本発明は、
内燃機関の排気通路に設けられ該排気通路内にアンモニアの前駆体またはアンモニアを添加する添加弁と、
前記添加弁よりも下流の排気通路に設けられ、触媒内に吸着しているアンモニアによりＮＯｘを選択還元する選択還元型ＮＯｘ触媒と、
を備え、
前記添加弁による前記アンモニアの前駆体またはアンモニアの添加により、前記選択還
元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量を制御する内燃機関の排気浄化装置において、
前記アンモニア吸着量に関連する一又は複数の所定パラメータに基づいて前記アンモニア吸着量を推定すると共に、前記アンモニア吸着量の推定値の最大値または最小値の少なくとも一方で規定されるアンモニア吸着量の推定値である特定アンモニア吸着量を前記所定パラメータの誤差に基づいて推定する推定部と、
前記特定アンモニア吸着量が、前記アンモニア吸着量の目標範囲から外れている場合には、前記目標範囲に戻るように、前記添加弁によるアンモニアの前駆体またはアンモニアの添加を制御する制御部と、
を備える。
【０００８】
所定パラメータは、センサの検出値や、添加弁から添加されるアンモニアの前駆体またはアンモニアの量などである。所定パラメータは、アンモニア吸着量に関連しているため、該所定パラメータに基づいて、アンモニア吸着量を推定することができる。ここで、センサの検出値や、添加弁から添加されるアンモニアの前駆体またはアンモニアの量などには、誤差が含まれていることがある。ただし、実際にどの程度の誤差が生じているのか知ることは困難である。この誤差を考慮したアンモニア吸着量として、特定アンモニア吸着量を推定している。この誤差を考慮したアンモニア吸着量の推定値の最大値が、特定アンモニア吸着量の最大値となり、この誤差を考慮したアンモニア吸着量の推定値の最小値が、特定アンモニア吸着量の最小値となる。
【０００９】
特定アンモニア吸着量は、アンモニア吸着量の推定値が所定パラメータの誤差によって変化し得る値とすることができる。アンモニア吸着量の推定値が最も大きくなるような上記誤差が生じた場合において推定されるアンモニア吸着量が、特定アンモニア吸着量の最大値となる。また、アンモニア吸着量の推定値が最も小さくなるような上記誤差が生じた場合において推定されるアンモニア吸着量が、特定アンモニア吸着量の最小値となる。なお、特定アンモニア吸着量は、アンモニア吸着量の推定値が最も小さくなるような上記誤差が生じた場合のアンモニア吸着量の推定値以上で、且つ、アンモニア吸着量の推定値が最も大きくなるような上記誤差が生じた場合のアンモニア吸着量の推定値以下の値とすることもできる。所定パラメータに誤差があるために実際のアンモニア吸着量を知ることは困難であるが、実際のアンモニア吸着量は所定パラメータの誤差を考慮したアンモニア吸着量の推定値の範囲内に存在すると考えられる。したがって、実際のアンモニア吸着量は、特定アンモニア吸着量の最小値から最大値までの間に存在すると考えられる。なお、以下では、特定アンモニア吸着量の最大値を、最大特定アンモニア吸着量とし、特定アンモニア吸着量の最小値を最小特定アンモニア吸着量とする。
【００１０】
選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量の目標範囲は、要求されるＮＯｘ浄化率を達成できるような範囲、または、選択還元型ＮＯｘ触媒からアンモニアが流れ出ないような範囲とすることができる。
【００１１】
制御部は、最大特定アンモニア吸着量が目標範囲内、または、最小特定アンモニア吸着量が目標範囲内、の少なくとも一方となるように、添加弁による還元剤の添加を制御する。特定アンモニア吸着量は、所定パラメータの誤差を考慮したアンモニア吸着量であるため、特定アンモニア吸着量が目標範囲内であれば、例え所定パラメータに誤差があったとしても実際のアンモニア吸着量も目標範囲に収まる。したがって、所定パラメータに誤差が含まれていたとしても、還元剤の添加量を適正化することができるため、ＮＯｘ浄化率が低下することを抑制したり、選択還元型ＮＯｘ触媒からアンモニアが流れ出ることを抑制したりできる。
【００１２】
また、前記制御部は、前記特定アンモニア吸着量の最大値が、前記目標範囲の上限値よりも大きい場合には、前記添加弁から添加するアンモニアの前駆体またはアンモニアの量
を減少させ、前記特定アンモニア吸着量の最小値が、前記目標範囲の下限値よりも小さい場合には、前記添加弁から添加するアンモニアの前駆体またはアンモニアの量を増加させることができる。
【００１３】
最大特定アンモニア吸着量は、実際のアンモニア吸着量が変化し得る範囲の最大値と考えることができるため、最大特定アンモニア吸着量が目標範囲の上限値よりも大きい場合には、実際のアンモニア吸着量が、目標範囲よりも大きくなる虞がある。この場合には、アンモニア吸着量を減少させるように、還元剤の添加量を減少させることにより、最大特定アンモニア吸着量を目標範囲に収めることができる。そして、最大特定アンモニア吸着量は、所定パラメータの誤差を考慮したアンモニア吸着量の推定値の最大値であるため、最大特定アンモニア吸着量が目標範囲内であれば、例え所定パラメータに誤差があったとしても実際のアンモニア吸着量も目標範囲に収まる。これにより、選択還元型ＮＯｘ触媒から余剰のアンモニアが流れ出ることを抑制できる。
【００１４】
一方、最小特定アンモニア吸着量は、実際のアンモニア吸着量が変化し得る範囲の最小値と考えることができるため、最小特定アンモニア吸着量が目標範囲の下限値よりも小さい場合には、実際のアンモニア吸着量が、目標範囲よりも小さくなる虞がある。この場合には、アンモニア吸着量を増加させるように、還元剤の添加量を増加させることにより、最小特定アンモニア吸着量を目標範囲に収めることができる。そして、最小特定アンモニア吸着量は、所定パラメータの誤差を考慮したアンモニア吸着量の推定値の最小値であるため、最小特定アンモニア吸着量が目標範囲内であれば、例え所定パラメータに誤差があったとしても実際のアンモニア吸着量も目標範囲に収まる。これにより、ＮＯｘ浄化率が低下することを抑制できる。
【００１５】
また、前記推定部は、前記誤差を考慮していない前記所定パラメータに基づいて前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量を推定し、
前記制御部は、前記誤差を考慮していない前記所定パラメータに基づいて推定される前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量に対し、所定の許容誤差を含めたアンモニア吸着量の範囲を、前記目標範囲とすることができる。
【００１６】
所定の許容誤差は、アンモニア吸着量の誤差の範囲として許容できる範囲とすることができる。所定の許容誤差は、例えば、ＮＯｘ浄化率が許容範囲内になるように、または、選択還元型ＮＯｘ触媒から流れ出る排気中のアンモニア濃度（アンモニア量としてもよい。）が許容範囲内になるように設定される。また、排気浄化装置の異常判定を実施する場合には、異常判定の精度が許容範囲内になるように、所定の許容誤差を設定してもよい。このように目標範囲を設定して還元剤の添加を制御することにより、実際のアンモニア吸着量を許容範囲に収めることができる。
【００１７】
また、前記制御部は、前記所定の許容誤差を、前記選択還元型ＮＯｘ触媒の温度に応じて変更することができる。
【００１８】
選択還元型ＮＯｘ触媒の温度に応じて、該選択還元型ＮＯｘ触媒において吸着可能なアンモニア量が変化する。このため、選択還元型ＮＯｘ触媒の温度に応じて、該選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量の許容範囲も変化し得る。これに対し、選択還元型ＮＯｘ触媒の温度に応じて、所定の許容誤差を変更することにより、アンモニア吸着量が変化し得る範囲で所定の許容誤差を変化させることができる。これにより、実際のアンモニア吸着量が過多となって選択還元型ＮＯｘ触媒からアンモニアが流れ出ることを抑制したり、実際のアンモニア吸着量が過少となってＮＯｘ浄化率が低下したりすることを抑制できる。
【００１９】
また、前記選択還元型ＮＯｘ触媒より流れ出る排気中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサを備え、
前記制御部は、前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を算出し、前記特定アンモニア吸着量の最大値及び最小値の両方が、前記目標範囲内の場合に、前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて算出される前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率に基づいて排気浄化装置の異常判定を実施することができる。
【００２０】
排気浄化装置の異常には、選択還元型ＮＯｘ触媒の異常、添加弁の異常、または、ＮＯｘ濃度を検出するセンサの異常を例示できる。最大特定アンモニア吸着量が、目標範囲の上限値よりも大きい場合には、アンモニア吸着量が過多となっている虞がある。選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量が多いほど該触媒におけるＮＯｘ浄化率が高くなり得るため、排気浄化装置が異常であっても、アンモニア吸着量が過多の場合にはＮＯｘ浄化率が一時的に高くなる場合がある。また、アンモニア吸着量が過多となっていると、選択還元型ＮＯｘ触媒からアンモニアが流れ出る虞がある。このような場合にＮＯｘ浄化率等に基づいて異常判定を実施すると、誤判定の虞がある。これに対して、最大特定アンモニア吸着量が目標範囲の上限値よりも大きい場合には異常判定を禁止し、最大特定アンモニア吸着量が目標範囲の上限値以下の場合に限り異常判定を実施することにより、誤判定を抑制できる。
【００２１】
また、最小特定アンモニア吸着量が、目標範囲の下限値よりも小さい場合には、アンモニア吸着量が過少となっている虞がある。このため、排気浄化装置が正常であっても、ＮＯｘ浄化率が低下する虞がある。このような場合にＮＯｘ浄化率等に基づいて異常判定を実施すると、誤判定の虞がある。これに対して、最小特定アンモニア吸着量が、目標範囲の下限値よりも小さい場合には異常判定を禁止し、最小特定アンモニア吸着量が目標範囲の下限値以上の場合に限り異常判定を実施することにより、誤判定を抑制できる。
【００２２】
また、前記選択還元型ＮＯｘ触媒より流れ出る排気中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサを備え、
前記制御部は、前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を算出し、前記特定アンモニア吸着量の最大値または最小値の少なくとも一方が、前記目標範囲内の場合に、前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて算出される前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率に基づいて排気浄化装置の異常判定を実施することができる。
【００２３】
ここで、最大特定アンモニア吸着量及び最小特定アンモニア吸着量の両方が目標範囲内となり難い場合もあり得る。このような場合には、最大特定アンモニア吸着量または最小特定アンモニア吸着量の一方が目標範囲内の場合に、該一方の特定アンモニア吸着量に基づいて異常判定を実施すれば、異常判定を実施する機会を増やすことができる。さらに、最大特定アンモニア吸着量及び最小特定アンモニア吸着量の夫々について条件を満たしたときに別々に異常判定を実施し、夫々の判定結果に基づいて最終的な判定を行うことで、異常判定の精度を向上させることができる。
【００２４】
そして、前記制御部は、前記特定アンモニア吸着量の最小値が、前記目標範囲の下限値よりも大きい場合に前記異常判定を実施する第一判定と、前記特定アンモニア吸着量の最大値が、前記目標範囲の上限値よりも小さい場合に前記異常判定を実施する第二判定と、を実施し、第一判定における判定結果と、第二判定における判定結果と、に基づいて最終的な判定を行うことができる。
【００２５】
第一判定及び第二判定は、夫々の実行条件を満たしたときに実施すればよい。このため
、第一判定と第二判定とを同時に実施する必要はない。なお、排気浄化装置が正常であるにもかかわらず異常であると誤判定されることを抑制する場合と、排気浄化装置が異常であるにもかかわらず正常であると誤判定されることを抑制する場合と、を考えることができる。
【００２６】
排気浄化装置が正常であるにもかかわらず異常であると誤判定されることを抑制する場合には、制御部は、特定アンモニア吸着量の最小値が、目標範囲の下限値よりも大きい場合に異常判定を実施する第一判定と、特定アンモニア吸着量の最大値が、目標範囲の上限値よりも小さい場合に異常判定を実施する第二判定と、を実施し、第一判定または第二判定の少なくとも一方で排気浄化装置が正常であると判定された場合に、該排気浄化装置が正常であると確定してもよい。
【００２７】
ここで、第一判定は、アンモニア吸着量が少なくとも過少でない状態のときに実施される。このため、排気浄化装置が正常の場合であったとしても、何らかの原因により一時的にアンモニア吸着量が目標範囲の下限値よりも減少した状態のときには第一判定は実施されない。したがって、第一判定によれば、排気浄化装置が正常の場合であって、何らかの原因により一時的にアンモニア吸着量が目標範囲の下限値よりも減少した場合に、排気浄化装置が異常であると誤判定されることを抑制できる。
【００２８】
一方、第一判定は、アンモニア吸着量が過多でないときに実施されるとは限らない。このため、第一判定は、排気浄化装置が正常の場合であって、何らかの原因によりアンモニア吸着量が一時的に過多となり、選択還元型ＮＯｘ触媒からアンモニアが流れ出ている状態のときに実施される場合もある。このような場合に第一判定を実施すると、排気浄化装置が正常であるにもかかわらず、排気浄化装置が異常であると誤判定される虞がある。これに対し、第二判定は、アンモニア吸着量が少なくとも過多でない状態のときに実施される。このため、第二判定を実施すれば、排気浄化装置が正常の場合であって、一時的に選択還元型ＮＯｘ触媒からアンモニアが流れ出ている場合に、排気浄化装置が異常であると誤判定されることを抑制できる。
【００２９】
しかし、第二判定は、アンモニア吸着量が過少でないときに実施されるとは限らない。このため、第二判定では、排気浄化装置が正常の場合であって、何らかの原因によりアンモニア吸着量が一時的に過少となり、アンモニア吸着量が目標範囲の下限値よりも減少したときに実施される場合もある。このような場合に第二判定を実施すると、排気浄化装置が正常であったとしても、排気浄化装置が異常であると誤判定される虞がある。これに対し、第一判定は、アンモニア吸着量が少なくとも過少でない状態のときに実施される。このため、排気浄化装置が正常の場合であって、一時的にアンモニア吸着量が減少している場合に、排気浄化装置が異常であると誤判定されることを抑制できる。
【００３０】
このように、排気浄化装置が正常であるにもかかわらず、異常であると誤判定されることを抑制するためには、第一判定または第二判定の少なくとも一方で排気浄化装置が正常であると判定されればよい。
【００３１】
一方、排気浄化装置が異常であるにもかかわらず、正常であると誤判定されることを抑制する場合には、制御部は、特定アンモニア吸着量の最小値が、目標範囲の下限値よりも大きい場合に異常判定を実施する第一判定と、特定アンモニア吸着量の最大値が、目標範囲の上限値よりも小さい場合に異常判定を実施する第二判定と、を実施し、第一判定において排気浄化装置が異常であると判定された場合に、該排気浄化装置が異常であると確定し、または、第二判定で排気浄化装置が正常であると判定された場合に、該排気浄化装置が正常であると確定してもよい。
【００３２】
ここで、第一判定は、排気浄化装置が異常の場合であって、何らかの原因により一時的にアンモニア吸着量が目標範囲の上限値よりも増加した状態のときに実施される場合もある。このような場合に第一判定を実施すると、選択還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率が高いために、排気浄化装置が異常であるにもかかわらず、排気浄化装置が正常であると誤判定される虞がある。したがって、第一判定で排気浄化装置が正常であると判定された場合には、誤判定の虞があるため、排気浄化装置が正常であると確定することができない。
【００３３】
これに対し、第二判定は、アンモニア吸着量が少なくとも過多でない状態のときに実施される。このため、排気浄化装置が異常の場合であって、一時的にアンモニア吸着量が増加している場合に、排気浄化装置が正常であると誤判定されることを抑制できる。したがって、第二判定で排気浄化装置が正常であると判定された場合には、排気浄化装置が正常であると確定することができる。
【００３４】
しかし、第二判定は、アンモニア吸着量が過少でないときに実施されるとは限らない。このため、第二判定では、排気浄化装置が正常の場合であって、何らかの原因によりアンモニア吸着量が一時的に過少となり、アンモニア吸着量が目標範囲の下限値よりも減少したときに実施される場合もある。このような場合に第二判定を実施すると、排気浄化装置が正常であったとしても、排気浄化装置が異常であると誤判定される虞がある。したがって、第二判定で排気浄化装置が異常であると判定された場合には、誤判定の虞があるため、排気浄化装置が異常であると確定することができない。
【００３５】
これに対し、上記のように、第一判定で排気浄化装置が異常であると判定された場合には、排気浄化装置が異常であると確定することができる。このため、排気浄化装置が正常の場合であって、一時的にアンモニア吸着量が減少している場合に、排気浄化装置が異常であると誤判定されることを抑制できる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、選択還元型ＮＯｘ触媒への還元剤の添加量を適正化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例に係る内燃機関と、その吸気系及び排気系と、の概略構成を示す図である。
【図２】ＮＯｘ触媒における推定吸着量を求めるためのブロック図である。
【図３】ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率を求めるための図である。
【図４】ＮＯｘ触媒から流れ出る排気中のアンモニア濃度と、ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量と、ＮＯｘ触媒の温度と、の関係を示した図である。
【図５】ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量の推移を示したタイムチャートである。
【図６】アンモニア吸着量及び減量制御の制御状態の推移を示したタイムチャートである。
【図７】アンモニア吸着量及び増量制御の制御状態の推移を示したタイムチャートである。
【図８】増量制御及び減量制御の両方を行う場合のタイムチャートである。
【図９】実施例１に係る還元剤添加制御のフローを示したフローチャートである。
【図１０】ＮＯｘ触媒から流れ出る排気中のアンモニア濃度と、ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量と、ＮＯｘ触媒の温度と、の関係を示した図である。
【図１１】ＮＯｘ触媒の温度と、図１０により求まるＮＯｘ触媒から流れ出る排気中のアンモニア濃度が閾値となるときのアンモニア吸着量と、の関係を示した図である。
【図１２】ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量と、ＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。
【図１３】ＮＯｘ触媒の温度と、閾アンモニア吸着量と、の関係を示した図である。
【図１４】ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量と、異常判定許可フラグとの推移を示したタイムチャートである。
【図１５】実施例３に係る排気浄化装置の異常判定のフローを示したフローチャートである。
【図１６】ＮＯｘ触媒におけるアンモニア吸着量と、第一判定許可フラグと、第二判定許可フラグと、の推移を示したタイムチャートである。
【図１７】第一判定と第二判定との判定結果の組み合わせを示した図である。
【図１８】第一判定と第二判定との判定結果の組み合わせを示した他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
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。
【００３９】
（実施例１）
図１は、本実施例に係る内燃機関と、その吸気系及び排気系と、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、「ＮＯｘ触媒３」という。）が設けられている。
【００４０】
また、ＮＯｘ触媒３よりも上流の排気通路２には、還元剤を供給する添加弁４が設けられている。還元剤には、アンモニア（ＮＨ３）が用いられる。なお、添加弁４は、アンモニアを噴射してもよく、アンモニアの前駆体である尿素水を噴射してもよい。添加弁４から噴射された尿素水は、排気の熱またはＮＯｘ触媒３からの熱により加水分解されてアンモニアとなり、ＮＯｘ触媒３に吸着する。このアンモニアは、ＮＯｘ触媒３において還元剤として利用される。すなわち、添加弁４からは、アンモニアに変化する物質、または、アンモニアを供給すればよい。これらは、気体、液体、固体の何れの状態で供給してもよい。
【００４１】
さらに、ＮＯｘ触媒３の上流側には、ＮＯｘ触媒３に流れ込む排気中のＮＯｘを検知する上流側ＮＯｘセンサ１１が設けられている。また、ＮＯｘ触媒３の下流側には、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のＮＯｘを検知する下流側ＮＯｘセンサ１２と、排気温度を検知する温度センサ１３と、が設けられている。
【００４２】
下流側ＮＯｘセンサ１２及び温度センサ１３よりも下流側には、排気中のアンモニアを酸化させるアンモニア酸化触媒５が設けられている。
【００４３】
また、内燃機関１には、吸気通路６が接続されている。吸気通路６の途中には、内燃機関１の吸入空気量を調整するスロットル７が設けられている。また、スロットル７よりも上流の吸気通路６には、内燃機関１の吸入空気量を検知するエアフローメータ１６が取り付けられている。
【００４４】
そして、内燃機関１には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の運転状態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、下流側ＮＯｘセンサ１２、温度センサ１３、エアフローメータ
１６の他、クランクポジションセンサ１４及びアクセル開度センサ１５が電気的に接続され、各センサの出力値がＥＣＵ１０に渡される。
【００４５】
ＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサ１４の検知に基づく機関回転速度や、アクセル開度センサ１５の検知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、ＮＯｘ触媒３に流れ込む排気中のＮＯｘは上流側ＮＯｘセンサ１１によって検知可能であるが、内燃機関１から排出される排気（ＮＯｘ触媒３に浄化される前の排気であり、すなわちＮＯｘ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によって検知される排気温度に基づいて、ＮＯｘ触媒３の温度を推定することが可能である。また、内燃機関１の運転状態に基づいて、ＮＯｘ触媒３の温度を推定することも可能である。
【００４６】
ＥＣＵ１０は、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニアの吸着量を推定する。図２は、ＮＯｘ触媒３における推定吸着量を求めるためのブロック図である。本実施例では、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量の単位時間当たりの変化量を積算することにより、推定吸着量を求める。ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量の単位時間当たりの変化量は、アンモニア吸着量の単位時間当たりの増加量から単位時間当たりの減少量を減算することにより求めることができる。ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量の単位時間当たりの増加量は、添加弁４から添加される単位時間当たりの還元剤量（図２の「供給ＮＨ３量」）とすることができる。また、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量の単位時間当たりの減少量は、ＮＯｘ触媒３で消費される単位時間当たりの還元剤量（図２の「消費ＮＨ３量」）、及び、ＮＯｘ触媒３から脱離する単位時間当たりの還元剤量（図２の「脱離ＮＨ３量」）とすることができる。そして、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量の単位時間当たりの変化量を積算することにより、現時点におけるアンモニア吸着量（図２の「吸着量」）を算出する。
【００４７】
添加弁４から添加される単位時間当たりの還元剤量（図２の「供給ＮＨ３量」）は予め知ることができる。ＮＯｘ触媒３で消費される単位時間当たりの還元剤量（図２の「消費ＮＨ３量」）は、ＮＯｘ触媒３におけるＮＯｘ浄化率（図２の「ＮＯｘ浄化率」）と、内燃機関１の単位時間当たりの吸入空気量（図２の「吸入空気量」）と、ＮＯｘ触媒３に流れ込む排気中のＮＯｘ濃度（図２の「入ＮＯｘ濃度」）と、に関連しているため、これらの値に基づいて算出することができる。
【００４８】
ＮＯｘ浄化率は、ＮＯｘ触媒３に流入する排気中のＮＯｘの量（ＮＯｘ濃度としてもよい。）に対する、ＮＯｘ触媒３において浄化されるＮＯｘの量である。ＮＯｘ浄化率は、ＮＯｘ触媒３の温度（図２の「温度」）と、内燃機関１の単位時間当たりの吸入空気量（図２の「吸入空気量」）と、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量（図２の「吸着量前回値」）と、に関連しているため、こられの値に基づいて算出することができる。ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量は、前回算出された値を用いる。ここで、図３は、ＮＯｘ触媒３におけるＮＯｘ浄化率を求めるための図である。図３に示す温度は、ＮＯｘ触媒３の温度である。横軸は、内燃機関１の単位時間当たりの吸入空気量と、内燃機関１の単位時間当たりの燃料噴射量と、の総量である。図３の関係は、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量毎に複数存在する。図３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ることができる。これらの関係を予めマップ化しておいてもよい。図３に示した範囲では、ＮＯｘ触媒３の温度が高くなるほど、または、吸入空気量が少なくなるほど、ＮＯｘ浄化率は高くなる。また、アンモニア吸着量が多くなるほど、ＮＯｘ浄化率は高くなる。
【００４９】
また、ＮＯｘ触媒３から脱離する単位時間当たりの還元剤量（図２の「脱離ＮＨ３量」
）は、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度（図２の「流出ＮＨ３量」）、及び、内燃機関１の単位時間当たりの吸入空気量（図２の「吸入空気量」）と、関連しているため、これらの値に基づいて算出することができる。ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度は、ＮＯｘ触媒３の温度（図２の「温度」）と、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量（図２の「吸着量前回値」）と関連しているため、これらの値に基づいて算出することができる。なお、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量は、前回算出された値を用いる。図４は、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度（縦軸）と、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量（横軸）と、ＮＯｘ触媒３の温度と、の関係を示した図である。図４に示した範囲では、アンモニア吸着量が多くなるほど、または、ＮＯｘ触媒３の温度が高くなるほど、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度が高くなる。この関係にしたがって、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度を求めることができる。図４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ることができる。これらの関係を予めマップ化しておいてもよい。
【００５０】
以上のようにして、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量の単位時間当たりの変化量を算出することができる。この値を積算することにより現時点におけるアンモニア吸着量を算出することができる。なお、ＥＣＵ１０の演算周期毎にアンモニア吸着量の変化量を算出し、この変化量を積算することで、現時点におけるアンモニア吸着量を算出することもできる。
【００５１】
ここで、上記のようにして推定されるアンモニア吸着量（推定吸着量）は、センサの検出値や添加弁４からの還元剤の添加量の制御目標値に基づいて算出している。しかし、センサの検出値及び添加弁４からの還元剤の添加量には誤差が含まれることがある。したがって、推定吸着量が実際の吸着量（実吸着量）からずれている場合もあり得る。このため、推定吸着量に基づいて添加弁４からの還元剤供給量を決定すると、還元剤の過不足が起こる虞がある。
【００５２】
これに対して本実施例では、上記の誤差を含んだアンモニア吸着量である特定アンモニア吸着量を推定する。特定アンモニア吸着量は、推定されるアンモニア吸着量が最も多くなるような誤差が生じた場合のアンモニア吸着量以下で、且つ、推定されるアンモニア吸着量が最も少なくなるような誤差が生じた場合のアンモニア吸着量以上のアンモニア吸着量である。すなわち、特定アンモニア吸着量には幅がある。なお、以下では、推定されるアンモニア吸着量が最も多くなるような誤差が生じた場合の特定アンモニア吸着量を、最大特定アンモニア吸着量という。また、以下では、推定されるアンモニア吸着量が最も少なくなるような誤差が生じた場合の特定アンモニア吸着量を、最小特定アンモニア吸着量と称する。すなわち、最大特定アンモニア吸着量は、上記誤差を考慮した推定吸着量の最大値であり、最小特定アンモニア吸着量は、上記誤差を考慮した推定吸着量の最小値である。最大特定アンモニア吸着量は、実吸着量が取り得る値の上限値と考えることもできる。一方、最小特定アンモニア吸着量は、実吸着量が取り得る値の下限値と考えることもできる。
【００５３】
最大特定アンモニア吸着量及び最小特定アンモニア吸着量は、上流側ＮＯｘセンサ１１、温度センサ１３、エアフローメータ１６などの検出誤差や、添加弁４の添加量の誤差を考慮して算出してもよい。また、最大特定アンモニア吸着量及び最小特定アンモニア吸着量は、実験により求めてもよい。なお、本実施例においては特定アンモニア吸着量を推定するＥＣＵ１０が、本発明における推定部に相当する。
【００５４】
推定されるアンモニア吸着量が最も多くなるような誤差が生じ得るのは、例えば、添加弁４から添加される単位時間当たりの還元剤量が制御目標値よりも大きい場合、還元剤濃度が制御目標値よりも大きい場合、温度センサ１３の検出値が実際よりも大きい場合、エ
アフローメータ１６により検出される内燃機関１の単位時間当たりの吸入空気量が実際よりも大きい場合、上流側ＮＯｘセンサ１１により検出される排気中のＮＯｘ濃度が実際よりも小さい場合である。夫々の値が逆方向にずれた場合には、推定されるアンモニア吸着量が最も少なくなるような誤差が生じる。
【００５５】
ここで、添加弁４から添加される単位時間当たりの還元剤量が制御目標値よりも大きい場合、または、還元剤濃度が制御目標値よりも大きい場合には、ＮＯｘ触媒３に供給される還元剤の量が過多となるため、実吸着量が大きくなる。また、温度センサ１３の検出値が実際よりも大きい場合には、推定されるＮＯｘ浄化率が実際よりも大きくなるため、より多くの還元剤を添加するようになるので、実吸着量が大きくなる。さらに、温度センサ１３の検出値が実際よりも大きい場合には、ＮＯｘ触媒３から脱離する単位時間当たりの還元剤量の推定値が実際よりも大きくなるため、より多くの還元剤を添加するようになるので、実吸着量が大きくなる。
【００５６】
また、エアフローメータ１６により検出される内燃機関１の単位時間当たりの吸入空気量が実際よりも大きい場合には、ＮＯｘ触媒３に流入するＮＯｘ量が多くなると推定されるため、より多くの還元剤を添加するようになるので、実吸着量が大きくなる。また、上流側ＮＯｘセンサ１１により検出される排気中のＮＯｘ濃度が実際よりも小さい場合には、添加弁４からの還元剤添加量が余剰になるため、実吸着量が大きくなる。
【００５７】
以上説明した誤差の傾向はあくまでも一例であり、条件によっては異なる傾向を示す場合もある。なお、本実施例においては、添加弁４から添加される単位時間当たりの還元剤量、還元剤濃度、上流側ＮＯｘセンサ１１の検出値、温度センサ１３の検出値、エアフローメータ１６の検出値などが、本発明における所定パラメータに相当する。
【００５８】
図５は、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量の推移を示したタイムチャートである。実線は、誤差を考慮していない推定吸着量であり、一点鎖線は最大特定アンモニア吸着量及び最小特定アンモニア吸着量を示し、二点鎖線は実際のアンモニア吸着量を示している。なお、実際のアンモニア吸着量は、ＥＣＵ１０が知り得ない値である。実際のアンモニア吸着量は、最小特定アンモニア吸着量以上、且つ、最大特定アンモニア吸着量以下の範囲内となる。
【００５９】
そして、本実施例では、実際のアンモニア吸着量が、最小特定アンモニア吸着量以上で、且つ、最大特定アンモニア吸着量以下の範囲内に存在するものと考えて、添加弁４からの還元剤添加量を調整する。このときに、最小特定アンモニア吸着量または最大特定アンモニア吸着量が目標範囲内となるように、添加弁４からの還元剤添加量を調整する。目標範囲は、許容範囲としてもよい。なお、本実施例においては特定アンモニア吸着量が目標範囲から外れている場合に該目標範囲に戻るように添加弁４による還元剤の添加を制御するＥＣＵ１０が、本発明における制御部に相当する。
【００６０】
図６は、アンモニア吸着量及び減量制御の制御状態の推移を示したタイムチャートである。アンモニア吸着量における実線は推定吸着量を示し、一点鎖線は最大特定アンモニア吸着量を示している。また、図６におけるＱＡは、許容可能なプラス側の誤差である。すなわち、破線で示される上限推定吸着量は、アンモニア吸着量の目標範囲（許容範囲としてもよい。）の上限値である。以下、「推定吸着量＋ＱＡ」を上限推定吸着量という。減量制御がＯＮのときには、減量制御が実施されることにより、添加弁４からの還元剤添加量が減少される。減量制御がＯＦＦのときには、通常の還元剤添加量となる。ここでいう通常の還元剤添加量は、推定吸着量に応じた還元剤添加量としてもよい。
【００６１】
最大特定アンモニア吸着量が、上限推定吸着量よりも大きな場合には、実吸着量が過多
になる虞があるため、減量制御を実施する。そして、最大特定アンモニア吸着量が、上限推定吸着量以下になると、減量制御を終了させる。すなわち、各時点における最大特定アンモニア吸着量が、目標範囲を上回っている場合には、該目標範囲に戻るように、添加弁４による還元剤供給を制御している。これにより、推定吸着量が実吸着量からずれていたとしても、実吸着量を目標範囲に収めることができる。
【００６２】
なお、減量制御において、添加弁４からの還元剤添加量を減少するときには、通常の還元剤添加量よりも減少させてもよく、前回の還元剤添加量よりも減少させてもよい。また、減量制御では、添加弁４からの還元剤添加量を所定の割合減少させてもよく、所定の量減少させてもよい。さらに、最大特定アンモニア吸着量と、上限推定吸着量と、の差が大きくなるほど、還元剤添加量をより減少させてもよい。
【００６３】
一方、図７は、アンモニア吸着量及び増量制御の制御状態の推移を示したタイムチャートである。アンモニア吸着量における実線は推定吸着量を示し、一点鎖線は最小特定アンモニア吸着量を示している。また、図７におけるＱＢは、許容可能なマイナス側の誤差である。すなわち、破線で示される下限推定吸着量は、アンモニア吸着量の目標範囲（許容範囲としてもよい。）の下限値である。以下、「推定吸着量−ＱＢ」を下限推定吸着量という。増量制御がＯＮのときには、増量制御が実施されることにより、添加弁４からの還元剤添加量が増加される。また、増量制御がＯＦＦのときには、通常の還元剤添加量となる。
【００６４】
最小特定アンモニア吸着量が、下限推定吸着量よりも小さな場合には、実吸着量が過少になる虞があるため、増量制御が実施される。そして、最小特定アンモニア吸着量が、下限推定吸着量以上になると、増量制御が終了する。すなわち、各時点における最小特定アンモニア吸着量が、目標範囲を下回っている場合には、該目標範囲に戻るように、添加弁４による還元剤供給を制御している。これにより、推定吸着量が実吸着量からずれていたとしても、実吸着量を目標範囲に収めることができる。
【００６５】
なお、増量制御において、添加弁４からの還元剤添加量を増加するときには、通常の還元剤添加量よりも増加させてもよく、前回の還元剤添加量よりも増加させてもよい。また、上記の増量制御では、添加弁４からの還元剤添加量を所定の割合増加させてもよく、所定の量増加させてもよい。さらに、下限推定吸着量と、最小特定アンモニア吸着量と、の差が大きくなるほど、還元剤添加量をより増加させてもよい。
【００６６】
図８は、増量制御及び減量制御の両方を行う場合のタイムチャートである。このように、最大特定アンモニア吸着量が、上限推定吸着量よりも大きな場合には、減量制御を実施し、最小特定アンモニア吸着量が、下限推定吸着量よりも小さな場合には、増量制御を実施してもよい。すなわち、上限推定吸着量を目標範囲の上限値とし、下限推定吸着量を目標範囲の下限値としてもよい。実吸着量が不明であったとしても、実吸着量の最大値となり得る最大特定アンモニア吸着量、及び、実吸着量の最小値となり得る最小特定アンモニア吸着量が、許容範囲内に収まるため、実吸着量を許容範囲内に収めることができる。
【００６７】
なお、本実施例では、推定吸着量を基準として、上限推定吸着量および下限推定吸着量を示しているが、これらは、実吸着量の目標範囲の上限値及び下限値として実験またはシミュレーション等により求めることもできる。この場合、推定吸着量を用いる必要がない。また、本実施例においては許容可能なプラス側の誤差ＱＡ及び許容可能なマイナス側の誤差ＱＢが、本発明における所定の許容誤差に相当する。
【００６８】
図９は、本実施例に係る還元剤添加制御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繰り返し実施される。
【００６９】
ステップＳ１０１では、現時点における推定吸着量が算出される。ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量の変化量を、逐次積算していくことにより、推定吸着量が算出される。本ステップＳ１０１では、上記誤差を考慮していない推定吸着量が算出される。
【００７０】
ステップＳ１０２では、現時点における最大特定アンモニア吸着量及び最小特定アンモニア吸着量が算出される。本ステップＳ１０２では、センサの誤差や添加弁４の添加量誤差を考慮して、推定されるアンモニア吸着量が最も多くなるような誤差が生じた場合の特定アンモニア吸着量である最大特定アンモニア吸着量と、推定されるアンモニア吸着量が最も少なくなるような誤差が生じた場合の特定アンモニア吸着量である最小特定アンモニア吸着量とを算出する。なお、実験またはシミュレーション等により、最大特定アンモニア吸着量及び最小特定アンモニア吸着量を予め求めることもできる。
【００７１】
ステップＳ１０３では、現時点におけるアンモニア吸着量の目標範囲が算出される。本ステップＳ１０３では、許容可能なプラス側の誤差ＱＡ及び許容可能なマイナス側の誤差ＱＢが算出される。そして、推定吸着量に許容可能なプラス側の誤差ＱＡを加算したアンモニア吸着量を、目標範囲の最大値（上限推定吸着量）としている。また、推定吸着量から許容可能なマイナス側の誤差ＱＢを減算したアンモニア吸着量を、目標範囲の最小値（下限推定吸着量）としている。なお、実験またはシミュレーション等により、アンモニア吸着量の目標範囲を予め求めることもできる。
【００７２】
ステップＳ１０４では、上限推定吸着量が最大特定アンモニア吸着量よりも大きいか否か判定される。本ステップＳ１０４では、推定されるアンモニア吸着量が最も多くなるような誤差が生じた場合においても、アンモニア吸着量が目標範囲内であるか否か判定している。ステップＳ１０４で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０５へ進む。一方、ステップＳ１０４で否定判定がなされた場合には、ステップＳ１０６へ進んで減量制御が実施される。
【００７３】
ステップＳ１０５では、下限推定吸着量が最小特定アンモニア吸着量よりも小さいか否か判定される。本ステップＳ１０５では、推定されるアンモニア吸着量が最も少なくなるような誤差が生じた場合においても、アンモニア吸着量が目標範囲内であるか否か判定している。ステップＳ１０５で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０７へ進んで通常制御が実施される。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Ｓ１０８へ進んで増量制御が実施される。図９に示したフローチャートを繰り返し実行することにより、特定アンモニア吸着量を目標範囲に収めることができる。
【００７４】
なお、本実施例に係る通常制御は、例えば、推定吸着量が所定量となるように実施する。すなわち、推定吸着量が減少した場合には、添加弁４から還元剤を添加して推定吸着量を増加させ、推定吸着量が所定量に達したときに添加弁４からの還元剤の添加を終了させる。増量制御は、還元剤の添加時間を通常制御よりも長くすることにより、還元剤の添加量を増加させる。また、減量制御は、還元剤の添加時間を通常制御よりも短くすることにより、還元剤の添加量を減少させる。また、増量制御では、添加弁４から添加する還元剤の圧力を増加させることにより、還元剤添加量を増加させてもよい。さらに、減量制御では、添加弁４から添加する還元剤の圧力を減少させることにより、還元剤添加量を減少させてもよい。
【００７５】
以上説明したように、本実施例によれば、実吸着量を許容範囲内に収めるように、添加弁４からの還元剤添加量を調整することができる。これにより、実吸着量を適正化することができる。
【００７６】
また、従来では、ＮＯｘ触媒３よりも下流のＮＯｘ濃度に基づいて、還元剤添加量のフィードバック制御を行うことが知られているが、本実施例によれば、ＮＯｘ触媒３よりも下流のＮＯｘ濃度を検出することは必須ではないため、ＮＯｘ触媒３よりも下流にＮＯｘセンサを設ける必要もない。
【００７７】
（実施例２）
許容可能なプラス側の誤差ＱＡが適正でない場合には、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量が過多となり、ＮＯｘ触媒３の温度が上昇するなどしたときにＮＯｘ触媒３からアンモニアが脱離する虞がある。また、許容可能なマイナス側の誤差ＱＢが適正でない場合には、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量が過少となり、ＮＯｘ触媒３におけるＮＯｘ浄化率が低下する虞がある。許容可能なプラス側の誤差ＱＡ及び許容可能なマイナス側の誤差ＱＢは、ＮＯｘ触媒３の温度などによって変化し得る。このため、本実施例では、許容可能なプラス側の誤差ＱＡ及び許容可能なマイナス側の誤差ＱＢを、ＮＯｘ触媒３の温度などに基づいて変更する。この変更は、上記のステップＳ１０３において行われる。その他の装置等は実施例１と同じため、説明を省略する。
【００７８】
図１０は、図４と同様の、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度（縦軸）と、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量（横軸）と、ＮＯｘ触媒３の温度と、の関係を示した図である。図１０に示されるように、ＮＯｘ触媒３のアンモニア吸着量が同じであれば、ＮＯｘ触媒３の温度が高くなるほど、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度が高くなる。ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度には許容範囲があるため、本実施例では、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度が、この許容範囲の上限を超えないように、許容可能なプラス側の誤差ＱＡを設定する。図１０では、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度の許容範囲の上限値を閾値としている。
【００７９】
図１０によれば、ＮＯｘ触媒３の各温度において、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度が閾値となるときのアンモニア吸着量（以下、閾アンモニア吸着量ともいう。）を求めることができる。
【００８０】
ここで、図１１は、ＮＯｘ触媒３の温度と、閾アンモニア吸着量と、の関係を示した図である。例えばＮＯｘ触媒３の温度がＴ１で示される温度において、推定吸着量がＱ１であるとすれば、閾アンモニア吸着量と、推定吸着量Ｑ１と、の差が、許容可能なプラス側の誤差ＱＡとなる。なお、多少の余裕を持たせて、閾アンモニア吸着量と、推定吸着量Ｑ１と、の差よりも小さな値または大きな値を許容可能なプラス側の誤差ＱＡとしてもよい。
【００８１】
このようにＮＯｘ触媒３の温度に応じて許容可能なブラス側の誤差ＱＡを設定すれば、ＮＯｘ触媒３からのアンモニアの脱離のしやすさに基づいてプラス側の誤差ＱＡを設定することができるので、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度を許容範囲に収めることができる。
【００８２】
なお、閾アンモニア吸着量を、アンモニア吸着量の目標範囲の上限値としてもよい。この場合、推定吸着量Ｑ１及び許容可能なブラス側の誤差ＱＡを求める必要がない。
【００８３】
また、アンモニア酸化触媒５が高温になると、ＮＯｘ触媒３から脱離したアンモニアが、該アンモニア酸化触媒５において酸化され、ＮＯｘが発生する。したがって、大気中にＮＯｘが放出される虞がある。そこで、本実施例では、アンモニア酸化触媒５において発生するＮＯｘの量、または、アンモニア酸化触媒５から流出する排気中のＮＯｘ濃度が許容範囲内となるように、許容可能なプラス側の誤差ＱＡを設定してもよい。ＮＯｘ触媒３
から流れ出る排気中のアンモニア濃度と、アンモニア酸化触媒５において発生するＮＯｘの濃度と、には相関関係がある。このため、アンモニア酸化触媒５において発生するＮＯｘの濃度が許容範囲内となるアンモニア濃度を閾値として設定し、ＮＯｘ触媒３から流れ出る排気中のアンモニア濃度が閾値以下となるように、許容可能なプラス側の誤差ＱＡを設定する。この場合の許容可能なプラス側の誤差ＱＡは、図１０及び図１１を用いて求める。すなわち、図１０において、アンモニア酸化触媒５において発生するＮＯｘの濃度が許容範囲の上限となるアンモニア濃度を閾値として設定する。この閾値になるアンモニア吸着量をＮＯｘ触媒３の温度毎に求める。そして、図１１に示したように、ＮＯｘ触媒３の温度と、閾アンモニア吸着量との関係を求める。そうすると、ＮＯｘ触媒３の温度Ｔ１と、推定吸着量Ｑ１と、に基づいて、プラス側の誤差ＱＡを求めることができる。このようにして、センサ等に誤差があったとしても、大気中へ流れ出る排気中のＮＯｘ濃度を許容範囲内に収めることができる。
【００８４】
ところで、上流側ＮＯｘセンサ１１及び下流側ＮＯｘセンサ１２は、ＮＯｘと同様に、アンモニアも検知してしまう。このため、排気中にアンモニアが存在しているときの上流側ＮＯｘセンサ１１及び下流側ＮＯｘセンサ１２の検出値に基づいて、ＮＯｘ触媒３におけるＮＯｘ浄化率を求めると、該ＮＯｘ浄化率を正しく求めることができない虞がある。ＮＯｘ浄化率が正しく求められないと、該ＮＯｘ浄化率を用いた排気浄化装置の異常判定においても、誤判定の虞がある。
【００８５】
例えば、ＮＯｘ触媒３からのアンモニアが流れ出た場合には、下流側ＮＯｘセンサ１２の検出値が上昇するため、算出されるＮＯｘ浄化率が低くなる。このため、ＮＯｘ触媒３のＮＯｘ浄化能力が低下していると誤判定される虞がある。
【００８６】
このため、本実施例においては、排気浄化装置の異常判定で誤判定が起きないように、または、異常判定の精度が許容範囲内となるように、許容可能なプラス側の誤差ＱＡを設定してもよい。この場合、図１０において設定する閾値を、排気浄化装置の異常判定において誤判定が起きない値、または、異常判定の精度が許容範囲内となるような値に設定する。このようにして、センサ等に誤差があったとしても、排気浄化装置の異常判定において誤判定を抑制できる。
【００８７】
また、許容可能なマイナス側の誤差ＱＢは、ＮＯｘ触媒３におけるＮＯｘ浄化率または排気浄化装置の異常判定の精度が許容範囲内となるように設定してもよい。ここで、図１２は、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量と、ＮＯｘ浄化率との関係を示した図である。排気浄化装置の異常判定の精度が許容範囲の下限となるときのＮＯｘ浄化率をＲ１とし、ＮＯｘ触媒３に要求されるＮＯｘ浄化率の下限値をＲ２としている。Ｒ１で示すＮＯｘ浄化率に対応するアンモニア吸着量をＱ１１で示し、Ｒ２で示すＮＯｘ浄化率に対応するアンモニア吸着量をＱ１２で示している。すなわち、Ｒ１は、排気浄化装置の異常判定を実施するときのアンモニア吸着量の下限値とすることができる。また、Ｒ２は、ＮＯｘ触媒３においてＮＯｘを浄化するときのＮＯｘ浄化率の許容範囲の下限値とすることができる。ＮＯｘ触媒３の各温度において、ＮＯｘ浄化率がＲ１またはＲ２となるときのアンモニア吸着量（以下、閾アンモニア吸着量ともいう。）を求めることができる。
【００８８】
そして、図１３は、ＮＯｘ触媒３の温度と、閾アンモニア吸着量と、の関係を示した図である。例えばＴ２で示される温度において、推定吸着量がＱ２であれば、推定吸着量Ｑ２と、閾アンモニア吸着量と、の差が、許容可能なマイナス側の誤差ＱＢとなる。なお、多少の余裕を持たせて、推定吸着量Ｑ２と、閾アンモニア吸着量と、の差よりも小さな値または大きな値を許容可能なマイナス側の誤差ＱＢとしてもよい。このようにして、センサ等に誤差があったとしても、ＮＯｘ触媒３からＮＯｘが流れ出ることを抑制したり、排気浄化装置の異常判定の精度を向上させたりすることができる。
【００８９】
（実施例３）
本実施例では、排気浄化装置の異常判定を実施する条件を設定する。その他の装置等は実施例１と同じため説明を省略する。排気浄化装置の異常判定には、ＮＯｘ触媒３の異常判定、添加弁４の異常判定、上流側ＮＯｘセンサ１１の異常判定、下流側ＮＯｘセンサ１２の異常判定が含まれる。本実施例に係る排気浄化装置の異常判定を実施する場合に、該異常判定の対象となる機器以外の機器については、他の周知の技術により異常がないことを確認しておいてもよい。
【００９０】
ここで、ＮＯｘ触媒３の劣化が進行するに伴って、アンモニアの吸着性能やＮＯｘの浄化性能が低下する。そして、アンモニアの吸着性能が低下することにより、ＮＯｘ触媒３から流れ出るアンモニアの量が増加する。また、ＮＯｘの浄化性能が低下することにより、ＮＯｘ触媒３から流れ出るＮＯｘの量が増加する。したがって、ＮＯｘ触媒３の劣化と共に、ＮＯｘ触媒３よりも下流の排気中のＮＯｘ濃度及びアンモニア濃度が高まる。
【００９１】
ＥＣＵ１０は、上流側ＮＯｘセンサ１１及び下流側ＮＯｘセンサ１２の検出値に基づいて、ＮＯｘ触媒３におけるＮＯｘ浄化率を算出する。そして、ＮＯｘ浄化率が閾値以上であれば排気浄化装置が正常であり、ＮＯｘ浄化率が閾値未満であれば排気浄化装置が異常であると判定する。閾値は、排気浄化装置が正常であるときのＮＯｘ浄化率の下限値として設定される。なお、排気浄化装置に異常があるか否かの判定は、他の方法により実施することもできる。
【００９２】
本実施例に係るＮＯｘ浄化率は、ＮＯｘ触媒３に流入する排気中のＮＯｘ濃度に対する、ＮＯｘ触媒３において減少するＮＯｘ濃度の比として算出する。ＮＯｘ触媒３に流入する排気中のＮＯｘ濃度は、上流側ＮＯｘセンサ１１により得る。なお、ＮＯｘ触媒３に流入する排気中のＮＯｘ濃度は、内燃機関１の運転状態に基づいて推定してもよい。ＮＯｘ触媒３において減少するＮＯｘ濃度は、上流側ＮＯｘセンサ１１により検出されるＮＯｘ濃度から、下流側ＮＯｘセンサ１２により検出されるＮＯｘ濃度を減算して得る。なお、本実施例においては下流側ＮＯｘセンサ１２が、本発明におけるＮＯｘセンサに相当する。
【００９３】
そして、本実施例では、下限推定吸着量＜最小特定アンモニア吸着量＜最大特定アンモニア吸着量＜上限推定吸着量の場合に限り、異常判定を実施する。すなわち、実吸着量が許容範囲内であると推定される場合に限り、異常判定を実施する。
【００９４】
図１４は、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量と、異常判定許可フラグとの推移を示したタイムチャートである。アンモニア吸着量において、実線は推定吸着量であり、一点鎖線は最大特定アンモニア吸着量及び最小特定アンモニア吸着量を示し、二点鎖線は実際のアンモニア吸着量を示している。また、破線は、上限推定吸着量及び下限推定吸着量である。実際のアンモニア吸着量は、ＥＣＵ１０が知り得ない値である。異常判定許可フラグは、異常判定を実施してよい状態が否かを示すフラグであり、ＯＮの場合には異常判定が許可され、ＯＦＦの場合には異常判定が禁止される。なお、異常判定許可フラグがＯＮになっていても、他の条件が成立していないことにより異常判定が禁止されることもある。
【００９５】
最大特定アンモニア吸着量が、上限推定吸着量よりも大きい場合には、アンモニア吸着量が過多となっている虞がある。このため、ＮＯｘ触媒３から流れ出るアンモニアを下流側ＮＯｘセンサ１２が検知して、ＮＯｘ浄化率を実際よりも低く算出する虞がある。このような場合にＮＯｘ浄化率に基づいて異常判定を実施すると、誤判定の虞がある。これに対して、最大特定アンモニア吸着量が、上限推定吸着量よりも大きい場合には、異常判定
を禁止することにより、誤判定を抑制できる。
【００９６】
また、最小特定アンモニア吸着量が、下限推定吸着量よりも小さい場合には、アンモニア吸着量が過少となっている虞がある。このため、ＮＯｘ浄化率が低下する虞があるので、ＮＯｘ浄化率に基づいて異常判定を実施すると、誤判定の虞がある。これに対して、最小特定アンモニア吸着量が、下限推定吸着量よりも小さい場合には、異常判定を禁止することにより、誤判定を抑制できる。
【００９７】
図１５は、本実施例に係る排気浄化装置の異常判定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繰り返し実施される。なお、上記フローチャートと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００９８】
図１５に示したフローチャートでは、ステップＳ１０５で肯定判定がなされると、ステップＳ２０１へ進む。そして、ステップＳ２０１では、異常判定許可フラグがＯＮとなる。一方、ステップＳ１０４で否定判定がなされた場合、または、ステップＳ１０５で否定判定がなされた場合には、ステップＳ２０２へ進む。そして、ステップＳ２０２では、異常判定許可フラグがＯＦＦとなる。
【００９９】
以上説明したように、下限推定吸着量＜最小特定アンモニア吸着量＜最大特定アンモニア吸着量＜上限推定吸着量の場合に限り、異常判定を実施することで、センサ等に誤差があったとしても、異常判定時の誤判定を抑制できる。
【０１００】
しかし、内燃機関１の運転状態等によっては、下限推定吸着量＜最小特定アンモニア吸着量＜最大特定アンモニア吸着量＜上限推定吸着量の条件が成立しない場合もある。また、この関係が成立したとしても、頻度が低い場合もある。このような場合には、排気浄化装置の異常判定を実施する頻度が要求される頻度に達しない虞がある。そこで本実施例においては、下限推定吸着量＜最小特定アンモニア吸着量が成立しているときに第一の異常判定（以下、第一判定という。）を実施し、最大特定アンモニア吸着量＜上限推定吸着量が成立しているときに第二の異常判定（以下、第二判定という。）を実施し、第一判定及び第二判定の結果に基づいて、排気浄化装置の異常判定を実施してもよい。本実施例では、第一判定と第二判定との夫々において判定を実施し、夫々の判定結果の組み合わせから最終的な判定を実施する。
【０１０１】
以下では、排気浄化装置が正常であるにもかかわらず異常であると誤判定されることを抑制する場合と、排気浄化装置が異常であるにもかかわらず正常であると誤判定されることを抑制する場合の２つの例について説明する。なお、排気浄化装置が異常であるにもかかわらず正常であると誤判定されると、排気中の有害物質が増加する虞があるため、この誤判定を抑制するほうが、排気浄化装置が正常であるにもかかわらず異常であると誤判定されることを抑制するよりも重要度が高い。
【０１０２】
まず、排気浄化装置が正常であるにもかかわらず異常であると誤判定されることを抑制する場合について説明する。図１６は、ＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量と、第一判定許可フラグと、第二判定許可フラグと、の推移を示したタイムチャートである。第一判定許可フラグは、第一判定を実施してもよい条件のときにＯＮとなり、第一判定を実施してもよい条件でないときにＯＦＦとなる。また、第二判定許可フラグは、第二判定を実施してもよい条件のときにＯＮとなり、第二判定を実施してもよい条件でないときにＯＦＦとなる。図１６におけるアンモニア吸着量は、図１４と同様である。
【０１０３】
第一判定は、下限推定吸着量＜最小特定アンモニア吸着量が成立しているとき実施され
るため、少なくともＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量が過少でない状態で実施される。例えば、排気浄化装置が正常であったとしても、一時的なアンモニア吸着量の低下（ＮＯｘ浄化率の低下としてもよい。）により排気浄化装置が異常であると誤判定されることがある。第一判定によればこのような誤判定を抑制できる。
【０１０４】
第二判定は、最大特定アンモニア吸着量＜上限推定吸着量が成立しているときに実施されるため、少なくともＮＯｘ触媒３におけるアンモニア吸着量が過多でない状態で実施される。例えば、排気浄化装置が正常であったとしても、一時的なアンモニアの脱離により排気浄化装置が異常であると誤判定されることがある。第二判定によればこのような誤判定を抑制できる。
【０１０５】
しかし、第一判定においては、排気浄化装置が正常であるのにもかかわらず、一時的なアンモニアの脱離により排気浄化装置が異常であると判定される可能性がある。すなわち、第一判定は、少なくともアンモニア吸着量が過少でない状態で排気浄化装置の異常判定が実際されているが、アンモニア吸着量が過多でないことは第一判定を実施する条件に含まれていない。このため、アンモニア吸着量が過多の状態で第一判定が実施される場合もあり得る。排気浄化装置が正常であるにもかかわらず、一時的にＮＯｘ触媒３からアンモニアが流れ出ることもあるため、このときの下流側ＮＯｘセンサ１２の検出値に基づいて排気浄化装置が異常であると判定した場合には、誤判定の虞がある。
【０１０６】
これに対し、第一判定のほかに第二判定を実施すれば、排気浄化装置の異常判定の精度を向上させることができる。すなわち、第二判定では、少なくともアンモニア吸着量が過多でない状態で排気浄化装置の異常判定が実際されているため、第二判定で排気浄化装置が正常であると判定されれば、第一判定は誤判定であったと考えることができる。なお、第一判定及び第二判定は、どちらを先に行ってもよく、同時に行ってもよい。
【０１０７】
一方、第二判定においては、排気浄化装置が正常であるのにもかかわらず、一時的なアンモニアの吸着量不足により排気浄化装置が異常であると判定される可能性がある。すなわち、第二判定は、アンモニア吸着量が過多でない状態で排気浄化装置の異常判定が実施されているが、アンモニア吸着量が過少でないことは異常判定を実施する条件に含まれていない。このため、アンモニア吸着量が過少の状態で第二判定が実施される場合もあり得る。排気浄化装置が正常であるにもかかわらず、一時的にアンモニア吸着量が減少してＮＯｘ浄化率が低下することもあるため、このときの下流側ＮＯｘセンサ１２の検出値に基づいて排気浄化装置が異常であると判定した場合には、誤判定の虞がある。
【０１０８】
これに対し、第二判定のほかに第一判定を実施すれば、排気浄化装置の異常判定の精度を向上させることができる。すなわち、第一判定では、少なくともアンモニア吸着量が過少でない状態で排気浄化装置の異常判定が実際されているため、第一判定で排気浄化装置が正常であると判定されれば、第二判定は誤判定であったと考えることができる。
【０１０９】
以上より、第一判定または第二判定において排気浄化装置が正常であると判定された場合に限り、排気浄化装置が正常であると最終的に判定する。第一判定及び第二判定の両方で排気浄化装置が異常であると判定された場合には、誤判定の虞があるため、下限推定吸着量＜最小特定アンモニア吸着量＜最大特定アンモニア吸着量＜上限推定吸着量の条件が成立するのを待ってから判定を行う。
【０１１０】
図１７は、第一判定と第二判定との判定結果の組み合わせを示した図である。一回目の判定で第一判定または第二判定を実施して、排気浄化装置が正常であると判定された場合には、その結果が確定する。すなわち、排気浄化装置が正常であることが確定する。
【０１１１】
一回目の判定で第一判定を実施して異常と判定された場合には、排気浄化装置が異常である可能性はあるが、誤判定の可能性もあるため、二回目の判定が実施される。この二回目の判定で第二判定を実施して正常と判定された場合には、排気浄化装置が正常であることが確定する。すなわち、アンモニア吸着量が過多でない状態で実施される第二判定において正常と判定されれば、第一判定はアンモニア吸着量が一時的な過多の状態で実施されたと考えられる。このため、第二判定において正常と判定された場合には、排気浄化装置が正常であることが確定する。
【０１１２】
一方、一回目の判定で第一判定を実施して異常と判定され、二回目の判定で第二判定を実施して異常と判定された場合には、第一判定及び第二判定の夫々において誤判定の虞もある。このため、第一判定及び第二判定を同時に実施可能な状態となるまで待ってから判定を実施する。この場合、アンモニア吸着量を調整する制御を実施することにより、第一判定及び第二判定を同時に実施可能な状態としてもよい。
【０１１３】
また、一回目の判定で第二判定を実施して異常と判定された場合には、排気浄化装置が異常である可能性があるが、誤判定の可能性もあるため、二回目の判定が実施される。この二回目の判定で第一判定を実施して正常と判定された場合には、排気浄化装置が正常であることが確定する。すなわち、アンモニア吸着量が過少でない状態で実施される第一判定において正常と判定されれば、第二判定はアンモニア吸着量が一時的な過少の状態で実施されたと考えられる。このため、第一判定において正常であると判定された場合には、排気浄化装置が正常であることが確定する。
【０１１４】
一方、一回目の判定で第二判定を実施して異常と判定され、二回目の判定で第一判定を実施して異常と判定された場合には、第一判定及び第二判定の夫々において誤判定の虞もある。このため、第一判定及び第二判定を同時に実施可能な状態となるまで待ってから判定を実施する。この場合、アンモニア吸着量を調整する制御を実施することにより、第一判定及び第二判定を同時に実施可能な状態としてもよい。
【０１１５】
以上のようにして、ＮＯｘ触媒３が正常であったとしてもアンモニア吸着量が一時的に低下する場合や、ＮＯｘ触媒３が正常であったとしても該ＮＯｘ触媒３からアンモニアが流れ出る場合において、排気浄化装置が異常であると誤判定されることを抑制できる。
【０１１６】
次に、排気浄化装置が異常であるにもかかわらず正常であると誤判定されることを抑制する場合について説明する。図１８は、第一判定と第二判定との判定結果の組み合わせを示した他の図である。図１８の関係に従って異常判定を実施すれば、例えば、排気浄化装置が異常であったとしても、一時的なアンモニア吸着量の上昇（ＮＯｘ浄化率の上昇としてもよい。）によって、排気浄化装置が正常であると誤判定されることを抑制できる。
【０１１７】
図１８に示した関係では、一回目の判定で第一判定を実施して異常と判定された場合には、排気浄化装置が異常であることが確定する。アンモニア吸着量が過少でない状態で実施される第一判定において異常と判定されているので、排気浄化装置が正常であるにもかかわらずアンモニア吸着量の一時的な低下により異常と判定されることが抑制される。
【０１１８】
一方、一回目の判定で第一判定を実施して正常と判定された場合には、排気浄化装置が正常である可能性はあるが、誤判定の虞もある。すなわち、排気浄化装置が異常であっても、一時的なアンモニア吸着量の増加（すなわち、一時的なＮＯｘ浄化率の上昇）によって排気浄化装置が正常であると誤判定された虞がある。このため、二回目の判定を実施する。この二回目の判定で第二判定を実施して正常と判定された場合に、排気浄化装置が正常であることが確定する。すなわち、アンモニア吸着量が過多でない状態で実施される第二判定において正常と判定されれば、第一判定の結果は正しかったと考えられる。このた
め、第二判定において正常と判定された場合には、排気浄化装置が正常であることが確定する。
【０１１９】
一回目の判定で第一判定を実施して正常と判定され、二回目の判定で第二判定を実施して異常と判定された場合には、第一判定及び第二判定の夫々において誤判定の虞もある。このため、第一判定及び第二判定を同時に実施可能な状態となるまで待ってから判定を実施する。この場合、アンモニア吸着量を調整する制御を実施することにより、第一判定及び第二判定を同時に実施可能な状態としてもよい。
【０１２０】
一方、一回目の判定で第二判定を実施して正常と判定された場合には、排気浄化装置が正常であることが確定する。アンモニア吸着量が過多でない状態で実施される第二判定において正常と判定されているので、排気浄化装置が異常であるにもかかわらずアンモニア吸着量の一時的な増加により正常と判定されることが抑制される。
【０１２１】
また、一回目の判定で第二判定を実施して異常と判定された場合には、排気浄化装置が異常である可能性があるが、誤判定の可能性もあるため、二回目の判定が実施される。この二回目の判定で第一判定を実施して異常と判定された場合には、排気浄化装置が異常であることが確定する。すなわち、アンモニア吸着量が過少でない状態で実施される第一判定において異常と判定されれば、第二判定はアンモニア吸着量が一時的な過少の状態で実施されたと考えられる。このため、第一判定において異常であると判定された場合には、排気浄化装置が異常であることが確定する。
【０１２２】
一方、一回目の判定で第二判定を実施して異常と判定され、二回目の判定で第一判定を実施して正常と判定された場合には、第一判定及び第二判定の夫々において誤判定の虞もある。このため、第一判定及び第二判定を同時に実施可能な状態となるまで待ってから判定を実施する。この場合、アンモニア吸着量を調整する制御を実施することにより、第一判定及び第二判定を同時に実施可能な状態としてもよい。
【０１２３】
以上のようにして、ＮＯｘ触媒３が正常であったとしてもアンモニア吸着量が一時的に低下する場合に排気浄化装置が異常であると誤判定されることを抑制したり、ＮＯｘ触媒３が異常であったとしても該ＮＯｘ触媒３のアンモニア吸着量が一時的に増加することによりＮＯｘ浄化率が上昇して、排気浄化装置が正常であると誤判定されることを抑制したりできる。
【０１２４】
以上説明したように本実施例によれば、排気浄化装置の異常判定の精度をより向上させることができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１     内燃機関
２     排気通路
３     選択還元型ＮＯｘ触媒
４     添加弁
５     アンモニア酸化触媒
６     吸気通路
７     スロットル
１０   ＥＣＵ
１１   上流側ＮＯｘセンサ
１２   下流側ＮＯｘセンサ
１３   温度センサ
１４   クランクポジションセンサ
１５   アクセル開度センサ
１６   エアフローメータ
【図１】
2016037893.tif 000003
【図２】
2016037893.tif 000004
【図３】
2016037893.tif 000005
【図４】
2016037893.tif 000006
【図５】
2016037893.tif 000007
【図６】
2016037893.tif 000008
【図７】
2016037893.tif 000009
【図８】
2016037893.tif 000010
【図９】
2016037893.tif 000011
【図１０】
2016037893.tif 000012
【図１１】
2016037893.tif 000013
【図１２】
2016037893.tif 000014
【図１３】
2016037893.tif 000015
【図１４】
2016037893.tif 000016
【図１５】
2016037893.tif 000017
【図１６】
2016037893.tif 000018
【図１７】
2016037893.tif 000019
【図１８】
2016037893.tif 000020