(57)【要約】【課題】早期かつ正確に触媒の活性を判定できる触媒活性判定装置及びフィルタ再生装置を提供する。【解決手段】酸化触媒５から流出した流出排気の温度が活性温度に対応する流出排気判定温度を超えた履歴を記憶し、その履歴を記憶している状態で酸化触媒５に流入する流入排気の温度が活性温度に対応しかつ流出排気判定温度よりも高い流入排気判定温度を超えた場合に酸化触媒５が活性していると判定して、燃料添加装置７にて酸化触媒５に燃料を供給することによりフィルタ６の再生処理を実行する。【選択図】図１
2009203809.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た触媒の活性を判定する触媒活性判定装置であって、
前記触媒へ流入する流入排気の温度を検出する流入排気温度検出手段と、前記触媒から流出する流出排気の温度を検出する流出排気温度検出手段と、流出排気の温度が前記触媒の活性温度に対応する流出排気判定温度を超えた履歴を記憶する温度履歴記憶手段と、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶している状態で、流入排気の温度が前記活性温度に対応しかつ前記流出排気判定温度よりも高い流入排気判定温度を超えた場合に前記触媒が活性していると判定する活性判定手段と、を備えることを特徴とする触媒活性判定装置。
【請求項２】
前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶した後に流出排気の温度が前記流出排気判定温度以下になった時からの経過時間を計測する計時手段を更に備え、
前記温度履歴記憶手段は、前記計時手段が計測した前記経過時間が所定時間に達した場合に前記履歴をクリアする請求項１に記載の触媒活性判定装置。
【請求項３】
前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶する前に前記流出排気温度検出手段の検出結果に基づいて流出排気の温度の下限ピーク値を記憶する下限ピーク値記憶手段を更に備え、
前記温度履歴記憶手段は、前記履歴を記憶している状態で流出排気の温度が前記下限ピーク値以下になった場合に前記履歴をクリアする請求項１に記載の触媒活性判定装置。
【請求項４】
内燃機関の排気通路に設けられた酸化触媒の下流に配置されて排気中の粒子状物質を捕集するためのフィルタに対して、前記酸化触媒へ燃料を供給することにより前記フィルタが捕集した粒子状物質を燃焼させる再生処理を実行するフィルタ再生装置において、
前記酸化触媒へ流入する流入排気の温度を検出する流入排気温度検出手段と、前記酸化触媒から流出する流出排気の温度を検出する流出排気温度検出手段と、流出排気の温度が前記酸化触媒の活性温度に対応する流出排気判定温度を超えた履歴を記憶する温度履歴記憶手段と、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶している状態で、流入排気の温度が前記活性温度に対応しかつ前記流出排気判定温度よりも高い流入排気判定温度を超えた場合に前記酸化触媒が活性していると判定する活性判定手段と、前記活性判定手段が前記酸化触媒の活性を判定したことを条件として、前記酸化触媒への燃料の供給を許可する再生許可手段と、を備えることを特徴とするフィルタ再生装置。
【請求項５】
前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶した後に流出排気の温度が前記流出排気判定温度以下になった時からの経過時間を計測する計時手段を更に備え、
前記温度履歴記憶手段は、前記計時手段が計測した前記経過時間が所定時間に達した場合に前記履歴をクリアする請求項４に記載のフィルタ再生装置。
【請求項６】
前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶する前に前記流出排気温度検出手段の検出結果に基づいて流出排気の温度の下限ピーク値を記憶する下限ピーク値記憶手段を更に備え、
前記温度履歴記憶手段は、前記履歴を記憶している状態で流出排気の温度が前記下限ピーク値以下になった場合に前記履歴をクリアする請求項４に記載のフィルタ再生装置。
【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た触媒の活性を判定する触媒活性判定装置及び触媒の活性を判定したことを条件として粒子状物質を捕集するフィルタに対して再生処理を実行するフィルタ再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気通路に設けられた触媒自体の温度を直接的に測定し、その温度が活性温度に達しているか否かに基づいて触媒の活性を判定することが理想的である。しかし、実際に触媒自体の温度を正確に測定することには技術的又は費用的な困難が伴う。そこで、触媒に流入又は流出した排気温度に基づいて触媒の活性を判定することが広く行われている。
【０００３】
内燃機関の運転が定常状態である場合には排気温度と触媒温度とがほぼ一致するが、内燃機関の始動後から暖機完了までの間など排気温度が上昇する過程や、逆に排気温度が低下する過程では排気温度の変化に遅れて触媒温度が変化する傾向がある。そこで、排気温度の変化に対する触媒温度の変化の遅れを考慮して、触媒に流入する流入排気の温度が活性温度に達してから所定時間経過後に触媒が活性したものと判断し、触媒に対する還元剤の供給を許可する装置が提案されている（特許文献１）。また、触媒から流出した流出排気の温度を利用して触媒の活性を判断するものも提案されている（特許文献２）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献３及び４が存在する。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４７６４８号公報
【特許文献２】特開２００５−１７１８０９号公報
【特許文献３】特許第３００３２１３号公報
【特許文献４】特開２００６−２９１８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置は流入排気の温度が活性温度に達してから所定時間後に触媒が活性温度に達したものと判断しているが、一般に触媒の熱容量は大きいため流入排気の温度変化の波形と触媒の温度変化の波形とは相似形にならない。このため、流入排気の温度が活性温度に到達してから所定時間経過後に触媒の温度が活性温度に到達するとは限らない。また、特許文献２の装置のように、流出排気の温度に基づいて触媒の活性を判断する場合でも、排気温度が上下する状態では、流出排気と触媒温度との関係を考慮して設定された設定温度に流出排気の温度が到達した時点で、既に触媒の温度が活性温度よりも低下している場合も起こり得る。従って、こうした事態を極力回避するためにはその設定温度を高めざるを得ない。その結果、触媒の活性を判定できるまでの時間が長引くおそれがある。
【０００６】
従来から、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを酸化触媒の下流に配置し、その酸化触媒に燃料を供給することによりフィルタに捕集された粒子状物質を燃焼させる再生処理が広く行われている。この再生処理は酸化触媒の発熱を利用するものであるので、酸化触媒の活性後に燃料供給を行うことが必要である。この再生処理を速やかに実行するためその開始前の段階で酸化触媒の昇温を促進させる目的でＥＧＲカット等の排気温度を上昇させる操作を行うことが多い。このような操作を行う場合、内燃機関の燃焼温度が上昇するため通常よりも窒素酸化物の発生量が多い状態になる。従って、上記のように再生処理の開始前に酸化触媒の活性を判定するまでの時間が長引くと、窒素酸化物の発生量が多い状態が続くため排気性能の悪化に繋がる。
【０００７】
そこで、本発明は早期かつ正確に触媒の活性を判定できる触媒活性判定装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は早期かつ正確に酸化触媒の活性を判定してフィルタの再生処理に伴う排気性能の悪化を抑制できるフィルタ再生装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の触媒活性判定装置は、内燃機関の排気通路に設けられた触媒の活性を判定する触媒活性判定装置であって、前記触媒へ流入する流入排気の温度を検出する流入排気温度検出手段と、前記触媒から流出する流出排気の温度を検出する流出排気温度検出手段と、流出排気の温度が前記触媒の活性温度に対応する流出排気判定温度を超えた履歴を記憶する温度履歴記憶手段と、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶している状態で、流入排気の温度が前記活性温度に対応しかつ前記流出排気判定温度よりも高い流入排気判定温度を超えた場合に前記触媒が活性していると判定する活性判定手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００９】
この判定装置によれば、触媒に流入する流入排気の温度と触媒から流出する流出排気の温度とをそれぞれ利用して触媒の活性を判定するから、いずれか一方の温度のみを利用して触媒の活性を判定する場合よりも信頼性の高い正確な判定が可能になる。流出排気の温度が活性温度に対応する流出排気判定温度を超えただけでは、その超えた時点で触媒温度が活性温度よりも低下している可能性がある。この判定装置は、そのような温度低下の可能性を考慮して、流出排気判定温度を超えた時点で触媒の活性を直ちに判定せず、流出排気判定温度を超えた履歴を記憶しておいたうえで、流入排気の温度が流入排気判定温度を超えた場合に触媒の活性を判定する。従って、上記のような触媒の温度低下に伴う誤判定を減らすために流出排気判定温度を高めに設定しなくても触媒の活性を正確に判定できる。つまり、流出排気判定温度を可能な限り低めに設定できるので、触媒の活性を判定できるまでの時間が長引くことを防止できる。これにより、触媒の活性の正確な判定を早期に実現できる。
【００１０】
本発明の判定装置の一態様においては、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶した後に流出排気の温度が前記流出排気判定温度以下になった時からの経過時間を計測する計時手段を更に備え、前記温度履歴記憶手段は、前記計時手段が計測した前記経過時間が所定時間に達した場合に前記履歴をクリアしてもよい（請求項２）。内燃機関の運転状態によっては、流出排気の温度が流出排気判定温度を超えて上昇し、その後低下に転じてから更に上昇するまでの間隔が通常よりも開く場合がある。その間、触媒温度は徐々に低下する。そのため、流出排気の温度が流出排気判定温度を超えた履歴を記憶したままであると、その後に流入排気の温度が流入排気判定温度を超えた場合であっても触媒温度が活性温度に到達しないことがあり得る。この態様によれば、履歴をクリアする所定時間を適宜設定することにより、上述した間隔が通常よりも開く場合でも触媒の活性を正確に判断することができる。
【００１１】
本発明の判定装置の一態様においては、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶する前に前記流出排気温度検出手段の検出結果に基づいて流出排気の温度の下限ピーク値を記憶する下限ピーク値記憶手段を更に備え、前記温度履歴記憶手段は、前記履歴を記憶している状態で流出排気の温度が前記下限ピーク値以下になった場合に前記履歴をクリアしてもよい（請求項３）。内燃機関の運転状態によっては、流出排気の温度が流出排気判定温度を超えて上昇し、その後低下に転じてから更に上昇するまでの間隔が通常よりも開く場合がある。その間に触媒温度は徐々に低下する。そのため、流出排気の温度が流出排気判定温度を超えた履歴を記憶したままであると、その後に流入排気の温度が流入排気判定温度に到達しても触媒温度が活性温度に到達しないこともあり得る。触媒温度の低下速度は雰囲気温度などに影響を受けて必ずしも一定にはならない。この態様によれば、流出排気の温度の下限ピーク値に基づいて履歴のクリアが行われる。流出排気判定温度に到達した後の触媒温度の低下速度が速い場合は履歴がクリアされ、その低下速度が遅い場合は履歴の記憶が維持される。従って、触媒温度の低下速度を考慮して触媒の活性を判定することができるため判定精度が向上する。
【００１２】
以上説明した判定装置による触媒の活性の判定結果は種々の装置で利用できる。例えば、排気通路に設けられた酸化触媒に燃料を供給し、その酸化触媒の発熱を利用して酸化触媒の下流に配置されたフィルタにて捕集された粒子状物質を燃焼させる再生処理を実行する場合、酸化触媒に対する燃料供給を上述した判定装置の判定結果に基づいて決定することも可能である。そこで、上述した判定装置に関する技術思想はフィルタの再生処理を実行するフィルタ再生装置として以下のように特定することもできる。
【００１３】
本発明のフィルタ再生装置は、内燃機関の排気通路に設けられた酸化触媒の下流に配置されて排気中の粒子状物質を捕集するためのフィルタに対して、前記酸化触媒へ燃料を供給することにより前記フィルタが捕集した粒子状物質を燃焼させる再生処理を実行するフィルタ再生装置において、前記酸化触媒へ流入する流入排気の温度を検出する流入排気温度検出手段と、前記酸化触媒から流出する流出排気の温度を検出する流出排気温度検出手段と、流出排気の温度が前記酸化触媒の活性温度に対応する流出排気判定温度を超えた履歴を記憶する温度履歴記憶手段と、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶している状態で、流入排気の温度が前記活性温度に対応しかつ前記流出排気判定温度よりも高い流入排気判定温度を超えた場合に前記酸化触媒が活性していると判定する活性判定手段と、前記活性判定手段が前記酸化触媒の活性を判定したことを条件として、前記酸化触媒への燃料の供給を許可する再生許可手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項４）。このフィルタ再生装置によれば、酸化触媒の早期かつ正確な活性の判定が可能になるので再生処理に伴う排気性能の悪化を抑制できる。
【００１４】
また、このフィルタ再生装置の一態様としては、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶した後に流出排気の温度が前記流出排気判定温度以下になった時からの経過時間を計測する計時手段を更に備え、前記温度履歴記憶手段は、前記計時手段が計測した前記経過時間が所定時間に達した場合に前記履歴をクリアしてもよいし（請求項５）、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶する前に前記流出排気温度検出手段の検出結果に基づいて流出排気の温度の下限ピーク値を記憶する下限ピーク値記憶手段を更に備え、前記温度履歴記憶手段は、前記履歴を記憶している状態で流出排気の温度が前記下限ピーク値以下になった場合に前記履歴をクリアしてもよい（請求項６）。これらの態様においても、上述した判定装置の各態様と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明の触媒活性判定装置によれば、流出排気判定温度以上に到達した時点で触媒の活性を直ちに判定せず、その到達した履歴を記憶しておいたうえで流入排気の温度が流入排気判定温度を超えた場合に触媒の活性を判定するので、流出排気判定温度を可能な限り低めに設定できる。そのため、触媒の活性を判定できるまでの時間が長引くことを防止でき、触媒の活性の正確な判定を早期に実現できる。また、本発明のフィルタ再生装置によれば、酸化触媒の早期かつ正確な活性の判定が可能になるので再生処理に伴う排気性能の悪化を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の形態）
図１は本発明の一形態に係る触媒活性判定装置及びフィルタ再生装置が適用された内燃機関の排気系の要部を示した図である。内燃機関１はディーゼル機関として構成されており、その排気通路２には排気中の粒子状物質（ＰＭ）の排出を低減するためのＰＭ低減装置３が設けられている。ＰＭ低減装置３は、排気通路２の一部をなすケーシング４と、排気通路２の上流側に配置された酸化触媒５と、その酸化触媒５の下流側に配置されたフィルタ６と、フィルタ６が捕集したＰＭを燃焼させるために酸化触媒５に燃料を供給する燃料添加装置７とを備えている。ケーシング４は入口４ａ及び出口４ｂのそれぞれが窄まった円筒状に構成されている。酸化触媒５及びフィルタ６はこれらの間に所定の隙間Ｓが形成された状態でケーシング４に固定されている。
【００１７】
ケーシング４の入口４ａの付近には酸化触媒５に流入する流入排気の温度を検出する流入排気温度検出手段としての上流温度センサ８が設けられている。また、ケーシング４に設けられた隙間Ｓ、即ち酸化触媒５の下流には、酸化触媒５から流出した流出排気の温度を検出する流出排気温度検出手段としての下流温度センサ９が設けられている。
【００１８】
燃料添加装置７には不図示の燃料タンクから汲み上げられた燃料としての軽油が所定の圧力にて供給されている。燃料添加装置７の内部の詳細な構成の説明は省略するが、ノズルに形成された噴孔を開閉するニードルを電磁力にて駆動する電磁式のニードルバルブとして構成されている。燃料添加装置７はその電磁力を制御することにより所定の時期及び期間で排気通路２内に燃料を噴射できる。排気通路２内に噴射された燃料はその下流に位置する酸化触媒５に供給される。酸化触媒５に対して燃料が供給されると酸化触媒５が発熱し（正確には燃料が燃焼し）、それを熱源としてフィルタ６に捕集されたＰＭを燃焼させることができる。その燃焼によってフィルタ６に捕集されたＰＭの量を減少させることができるので、フィルタ６によるＰＭの捕集能力を回復させることができる。この操作はフィルタ再生処理と呼ばれる周知のものである。このフィルタ再生処理はフィルタ６に捕集されたＰＭの量が許容限度に達する等の所定条件が成立した場合に実行される。
【００１９】
フィルタ再生処理は内燃機関１の運転状態を制御するコンピュータとして構成されたエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１０にて実行される。ＥＣＵ１０はフィルタ再生処理の他に、内燃機関１に対して様々な制御を実行する。ここでは、ＥＣＵ１０が行う制御のうち本発明に関連する制御のみ説明し、その他の制御については説明を省略することとする。
【００２０】
フィルタ再生処理は、フィルタ６の捕集機能を回復させる必要があり、かつ酸化触媒５の活性を条件として実行される。機能回復の必要性はフィルタ６に捕集されたＰＭの量に基づいて決定される。ＥＣＵ１０はフィルタ６に捕集されたＰＭの量が許容限度に達した場合にフィルタ６の機能回復が必要であると判定する。フィルタ６にて捕集されたＰＭの量は例えばフィルタ６の上流及び下流の差圧から推定することができる。その他、内燃機関１の運転履歴に基づいて推定する等公知の方法でもＰＭの量を推定できる。機能回復の必要性が肯定された場合は、ＥＣＵ１０は燃料添加装置７による燃料供給に先立ち酸化触媒５を速やかに昇温させるためにＥＧＲカット等の排気温度を上昇させる操作を行う。そして、ＥＣＵ１０は酸化触媒５が活性したものと判定した場合に燃料添加装置７による燃料供給を実行する。酸化触媒５の活性は、上流温度センサ８及び下流温度センサ９の各出力信号に基づいてＥＣＵ１０によって判定される。
【００２１】
図２はＥＣＵ１０が酸化触媒５の活性を判定する過程の一例を説明するタイミングチャートである。図２は、内燃機関１が搭載された自動車の車速、酸化触媒５に流入する流入排気の温度、酸化触媒５から流出した流出排気の温度、酸化触媒５の触媒温度、及び活性の判定に用いる判定フラグのそれぞれの推移を同一時間軸で示している。
【００２２】
図示するように、流入排気の温度を判定するための流入排気判定温度Ｔ１と流出排気の温度を判定するための流出排気判定温度Ｔ２とが酸化触媒５が持つ固有の活性温度に応じて設定されている。これらの判定温度Ｔ１、Ｔ２の大小関係はＴ１＞Ｔ２である。図示のケースでは、車速の変化に対応して内燃機関１の負荷が変化するため、流入排気の温度が車速の変化と同様の傾向で変化している。その流入排気の温度変化に伴い触媒温度も上昇及び下降を繰り返しながら全体的に緩やかに上昇傾向となっている。そして、流出排気の温度は触媒温度の変化に対して遅れつつ同様な傾向で変化している。
【００２３】
時刻ｔ１では流入排気の温度が判定温度Ｔ１を超えたことに応答して上流判定フラグＦ１がＯＮに設定される。その後、流入排気の温度は上限ピーク値に至って下降に転じ、時刻ｔ２にて判定温度Ｔ１以下になる。判定温度Ｔ１以下になった時点で上流判定フラグＦ１はＯＦＦに設定される。なお、これらのフラグＦ１、Ｆ２はＥＣＵ１０のＲＡＭ等の記憶装置の所定領域に割り当てられた変数であり、その変数はＯＮ及びＯＦＦに対応する少なくとも二つの値の間で変化できるように定義されている。
【００２４】
時刻ｔ３では流出排気の温度が判定温度Ｔ２を超えたことに応答して下流判定フラグＦ２がＯＮに設定される。下流判定フラグＦ２は上流判定フラグＦ１と異なり判定温度Ｔ２以下になってもＯＦＦに設定されずＯＮの状態に維持される。その後、流入排気の温度が時刻ｔ４において判定温度Ｔ１を超えたタイミングで、上流判定フラグＦ１はＯＮに設定される。時刻ｔ４の時点では各フラグＦ１、Ｆ２がＯＮに設定されている。本形態では各フラグＦ１、Ｆ２がＯＮに設定された時刻ｔ４で酸化触媒５の活性を判定し、酸化触媒５に対する燃料供給を許可することにしている。
【００２５】
図３はＥＣＵ１０が酸化触媒５の活性を判定する過程の他の例を説明するタイミングチャートである。このケースでは、内燃機関１を搭載した車両の停車時間ＴＰが図２のケースよりも長くなっている。その停車時間ＴＰに伴って触媒温度が有意に低下するため、流出排気の温度が判定温度Ｔ２以下になってからの経過時間が所定時間Ｔｔｈに達した時刻ｔ３′において下流判定フラグＦ２はＯＦＦに設定される。従って、その後、時刻ｔ４において流入排気の温度が上流判定温度Ｔ１を超えた場合でも、各フラグＦ１、Ｆ２がともにＯＮの状態にはならない。このため、酸化触媒の活性は判定されず酸化触媒５に対する燃料供給は許可されない。
【００２６】
図４は、図２及び図３に示した活性判定を実現するための制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ１０のＲＯＭに保持されており、適時に読み出され所定間隔で繰り返し実行される。
【００２７】
ステップＳ１では、流入排気の温度Ｔｉｎが流入排気判定温度Ｔ１を超えているか否かを判定する。流入排気判定温度Ｔ１を超えている場合はステップＳ２に進み上流判定フラグＦ１をＯＮに設定し、流入排気判定温度Ｔ１を超えていない場合はステップＳ３に進み上流判定フラグＦ１をＯＦＦに設定する。
【００２８】
ステップＳ４では、流出排気の温度Ｔｏｕｔが流出排気判定温度Ｔ２を超えているか否かを判定する。流出排気判定温度Ｔ２を超えている場合はステップＳ５に進み、流出排気判定温度Ｔ２を超えていない場合はステップＳ７に進む。
【００２９】
ステップＳ５では、流出排気の温度Ｔｏｕｔが流出排気判定温度Ｔ２以下になった時からの経過時間を管理するためのカウンタをリセットし、続くステップＳ６では下流判定フラグＦ２をＯＮに設定する。
【００３０】
ステップＳ７では、下流判定フラグＦ２がＯＮに設定されているか否かを判定し、ＯＮに設定されている場合にはステップＳ８に進み、ＯＦＦに設定されている場合にはステップＳ１２に進む。
【００３１】
ステップＳ８では、所定の加算値をカウンタに加算してカウンタを更新する。カウンタに対する加算値は本ルーチンの演算周期を考慮した適正な値に設定される。
【００３２】
ステップＳ９では、カウンタの値が所定値Ｎ未満か否かを判定する。所定値Ｎは流出排気の温度Ｔｏｕｔが流出排気判定温度Ｔ２以下になった時からの経過時間と、触媒温度の低下との関係を考慮して設定される。所定値Ｎは酸化触媒５の活性を判定するうえで触媒温度の低下を無視できなくなる限界値として設定される。カウンタの値が所定値Ｎ未満である場合はステップＳ１０に進んで下流判定フラグＦ２をＯＮに設定し（ＯＮの設定を維持し）、カウンタの値が所定値Ｎ以上の場合はステップＳ１１に進んで上流判定フラグＦ２をＯＦＦに設定する。
【００３３】
ステップＳ１２では、カウンタをリセットし、続くステップＳ１３で下流判定フラグＦ２をＯＦＦに設定する（ＯＦＦの設定を維持する）。
【００３４】
ステップＳ１４では、上流判定フラグＦ１及び下流判定フラグＦ２の両者がＯＮに設定されているか否かを判定する。フラグＦ１、Ｆ２の両者がＯＮに設定されている場合はステップＳ１５に進んで酸化触媒５の活性を判定して酸化触媒５に対する燃料供給を許可する。一方、フラグＦ１、Ｆ２の両者がＯＮに設定されていない場合はステップＳ１６に進み酸化触媒５に対する燃料供給を禁止する。
【００３５】
図４のルーチンを繰り返し実行することにより、図２及び図３で説明した活性判定を行うことができる。ＥＣＵ１０は図４のルーチンを実行することにより、本発明に係る温度履歴記憶手段、活性判定手段、計時手段及び再生許可手段としてそれぞれ機能する。
【００３６】
即ち、ＥＣＵ１０が下流判定フラグＦ２をＯＮに設定することは流出排気の温度が流出排気判定温度を超えた履歴を記憶することに、下流判定フラグＦ２をＯＦＦに設定することはその履歴をクリアすることにそれぞれ相当する。従って、ＥＣＵ１０は本発明に係る温度履歴記憶手段として機能する。また、フラグＦ１、Ｆ２の両者がＯＮに設定されている場合にＥＣＵ１０が酸化触媒５の活性を判定することは上記履歴を記憶した状態で流入排気の温度が流入判定温度を超えた場合に触媒の活性を判定することに相当する。従って、ＥＣＵ１０は本発明に係る活性判定手段として機能する。また、ＥＣＵ１０がカウンタを加算していくことにより流出排気の温度が流出排気判定温度以下になった時からの経過時間を計測することになるので、ＥＣＵ１０は本発明に係る計時手段として機能する。また、ＥＣＵ１０は各フラグＦ１、Ｆ２の両者がＯＮに設定されている場合にステップＳ１５において酸化触媒５の活性を判定して酸化触媒５に対する燃料供給を許可するので、ＥＣＵ１０は本発明に係る再生許可手段として機能する。
【００３７】
第１の形態によれば、流出排気が流出排気判定温度Ｔ２を超えた後の酸化触媒５の温度低下の可能性を考慮し、流出排気判定温度Ｔ２を超えた時点で酸化触媒５の活性を直ちに判定せず、下流判定フラグＦ２をＯＮの状態に維持し、その上で流入排気の温度が流入排気判定温度Ｔ１を超えた場合に酸化触媒５の活性を判定する。これにより、流出排気判定温度Ｔ２を可能な限り低めに設定できるので、酸化触媒５の活性を判定できるまでの時間が長引くことを防止できる。その結果、酸化触媒５の活性の正確な判定を早期に実現できる。しかも、一旦、ＯＮに設定された下流判定フラグＦ２の状態を際限なく維持せずに、流出排気の温度が流出排気判定温度Ｔ２以下になった時からの経過時間に基づいて下流判定フラグＦ２がＯＦＦにされるので、停車時間が長くなって予想以上に触媒温度が低下するような状況にあっても酸化触媒５の活性を正確に判定できる。
【００３８】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を説明する。本形態は、一旦ＯＮに設定した下流判定フラグＦ２をＯＦＦに設定する、即ち履歴をクリアする条件が第１の形態と相違するものである。それ以外の点は第１の形態と同様であるので、内燃機関の物理的構成等に関しては図１が適宜参照される。
【００３９】
まず、本形態の基本的な考え方について図５を参照して説明する。図５は流出排気の温度の時間変化を示している。図示するように、流出排気の温度は第１の形態と同様に運転状態に応じて上昇及び下降を繰り返す。本形態では流出排気の温度を監視し、時刻ｔ１において下限のピークを迎えたときに、その下限ピーク値ＰＬを記憶しておく。そして、時刻ｔ２において流出排気の温度が流出排気判定温度Ｔ２を超えて下流判定フラグＦ２がＯＮに設定された後に、時刻ｔ３で流出排気の温度が下限ピーク値ＰＬ以下になった時に下流判定フラグＦ２をＯＦＦに設定するものである。その一方で、図の想像線で示すように、下流判定フラグＦ２がＯＮに設定された後の流出排気の温度低下が緩やかで、下限ピーク値ＰＬ以下にならない場合は下流判定フラグＦ２はＯＮの状態に維持される。その後、流入排気の温度が流入排気判定温度Ｔ１（図２、図３参照）を超えた場合には、第１の形態と同様に酸化触媒５の活性が判定されて酸化触媒５への燃料供給が許可される。
【００４０】
図６は本形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ１０のＲＯＭに保持されており、適時に読み出され所定間隔で繰り返し実行される。また、流出排気の温度を監視して上述した下限ピーク値ＰＬを記憶するために図７の制御ルーチンが図６の制御ルーチンと並行して実行される。
【００４１】
図６に示すように、ステップＳ２１では、流入排気の温度Ｔｉｎが流入排気判定温度Ｔ１を超えているか否かを判定する。流入排気判定温度Ｔ１を超えている場合はステップＳ２２に進み上流判定フラグＦ１をＯＮに設定し、流入排気判定温度Ｔ１を超えていない場合はステップＳ２３に進み上流判定フラグＦ１をＯＦＦに設定する。
【００４２】
ステップＳ２４では、流出排気の温度Ｔｏｕｔが流出排気判定温度Ｔ２を超えているか否かを判定する。流出排気判定温度Ｔ２を超えている場合はステップＳ２５に進んで、下流判定フラグＦ２をＯＮに設定する。一方、流出排気判定温度Ｔ２を超えていない場合はステップＳ２６に進む。
【００４３】
ステップＳ２６では、下流判定フラグＦ２がＯＮに設定されているか否かを判定し、ＯＮに設定されている場合にはステップＳ２７に進み、ＯＦＦに設定されている場合にはステップＳ２９に進む。
【００４４】
ステップＳ２７では、流出排気の温度Ｔｏｕｔが図７の制御ルーチンにて記憶された下限ピーク値ＰＬよりも高いか否かを判定する。下限ピーク値ＰＬよりも高い場合はステップＳ２８に進み下流判定フラグＦ２をＯＮに設定する（ＯＮの設定を維持する）。一方、下限ピーク値ＰＬ以下の場合はステップＳ２９に進み下流判定フラグＦ２をＯＦＦに設定する。なお、下限ピーク値ＰＬそのものを判定値とするのではなく、図５に示したように下限ピーク値ＰＬよりも若干低い値（ＰＬ＋α）をその判定値とすることもできる。
【００４５】
ステップＳ３０では、上流判定フラグＦ１及び下流判定フラグＦ２の両者がＯＮに設定されているか否かを判定する。フラグＦ１、Ｆ２の両者がＯＮに設定されている場合はステップＳ３１に進んで酸化触媒５の活性を判定して酸化触媒５に対する燃料供給を許可する。一方、フラグＦ１、Ｆ２の両者がＯＮに設定されていない場合はステップＳ３２に進み酸化触媒５に対する燃料供給を禁止する。
【００４６】
図６のルーチンを繰り返し実行することにより、図５で説明した活性判定を行うことができる。第１の形態の場合と同様に、ＥＣＵ１０は図６のルーチンを実行することにより、本発明に係る温度履歴記憶手段、活性判定手段及び再生許可手段としてそれぞれ機能する。
【００４７】
下限ピーク値ＰＬの記憶は図７に示す制御ルーチンに従って行われる。まず、ステップＳ４１にて下流判定フラグＦ２がＯＮに設定されているか否かを判定し、下流判定フラグＦ２がＯＮに設定されている場合はステップＳ４２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。ステップＳ４２では、流出排気の温度Ｔｏｕｔが前回の演算で記憶した下限ピーク値ＰＬよりも高いか否かを判定する。その下限ピーク値ＰＬよりも高い場合はステップＳ４３に進み、前回の下限ピーク値ＰＬを今回の下限ピーク値ＰＬの演算結果として記憶する。一方、流出排気の温度Ｔｏｕｔが前回の演算で記憶した下限ピーク値ＰＬ以下の場合は、ステップＳ４４に進み、流出排気の温度Ｔｏｕｔを今回の下限ピーク値ＰＬの演算結果として記憶する。図７に示すルーチンを繰り返し実行することにより、流出排気の温度Ｔｏｕｔの下限ピーク値ＰＬを記憶することができる。図７のルーチンを実行することによりＥＣＵ１０は本発明に係る下限ピーク値記憶手段として機能する。
【００４８】
第２の形態によれば、第１の形態と同様に早期かつ正確な活性判定が実現できる他、流出排気判定温度Ｔ２に到達した後の触媒温度の低下速度の変化にも対応できるので、酸化触媒５の活性に関する判定精度が向上する。
【００４９】
本発明は上記の各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。上記の形態では、触媒の活性判定をフィルタ再生処理に利用しているが、その判定結果を他の目的に利用することもできる。例えば、ＮＯｘ吸蔵還元型の触媒が設けられている場合、その触媒に対する還元剤の供給の可否の判定に対して本発明に係る活性判定を利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一形態に係る触媒活性判定装置及びフィルタ再生装置が適用された内燃機関の排気系の要部を示した図。
【図２】ＥＣＵが酸化触媒の活性を判定する過程の一例を説明するタイミングチャート。
【図３】ＥＣＵが酸化触媒の活性を判定する過程の他の例を説明するタイミングチャート。
【図４】図２及び図３に示した活性判定を実現するための制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図５】流出排気の温度の時間変化を示した図。
【図６】第２の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図７】下限ピーク値の記憶を行うための制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【符号の説明】
【００５１】
１  内燃機関
２  排気通路
５  酸化触媒（触媒）
８  上流温度センサ（流入排気温度検出手段）
９  下流温度センサ（流出排気温度検出手段）
１０  ＥＣＵ（温度履歴記憶手段、活性判定手段、計時手段、再生許可手段、下限ピーク値記憶手段）
【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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