(57)【要約】【課題】排気温度の上昇不良が燃料添加弁または酸化触媒のいずれの異常によるものかを判定する排気浄化システムおよびその排気浄化制御装置を提供する。【解決手段】排気浄化制御装置は、ＤＰＦの再生要求がある場合（Ｓ３００：Ｙｅｓ）、燃料添加弁に排気通路への燃料添加を指令し（Ｓ３０２）、酸化触媒における触媒排気温度が所定値よりも上昇した場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、酸化触媒および燃料添加弁は正常であると判定する（Ｓ３０６、Ｓ３０８）。排気浄化制御装置は、触媒排気温度が所定値以下の場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、燃料噴射弁にポスト噴射を指令する（Ｓ３１２）。排気浄化制御装置は、触媒排気温度が所定値以下の場合（Ｓ３１４：Ｎｏ）、酸化触媒は異常であると判定し（Ｓ３１６）、触媒排気温度が所定値よりも上昇した場合（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、酸化触媒は正常であり（Ｓ３１８）、燃料添加弁は異常であると判定する（Ｓ３２０）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設置された燃料添加弁から前記排気通路に燃料を添加し、排気中の有害成分を浄化する排気浄化装置の上流側に設置された酸化触媒において前記排気通路に添加された燃料が酸化反応することにより排気温度を上昇させる排気浄化システムの排気浄化制御装置において、
前記排気通路に設置された温度センサの出力信号に基づいて前記酸化触媒における触媒排気温度を取得する温度取得手段と、
前記燃料添加弁による前記排気通路への燃料添加と、前記内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁のポスト噴射による前記排気通路への燃料添加とを制御する燃料制御手段と、
前記燃料制御手段が前記燃料添加弁による燃料添加と前記ポスト噴射による燃料添加とのうち一方を指令したときに前記温度取得手段が取得する前記触媒排気温度と、前記燃料制御手段が他方の前記燃料添加を指令したときに前記温度取得手段が取得する前記触媒排気温度とに基づいて、前記酸化触媒が異常であるか、前記燃料添加弁が異常であるかを判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする排気浄化制御装置。
【請求項２】
前記燃料制御手段は、前記燃料添加弁による前記燃料添加を指令したときに前記触媒排気温度が所定温度以下の場合、前記ポスト噴射による前記燃料添加を指令し、
前記異常判定手段は、前記燃料添加弁による前記燃料添加により前記触媒排気温度が所定温度よりも上昇する場合、前記酸化触媒および前記燃料添加弁は正常であると判定し、前記燃料添加弁による前記燃料添加により前記触媒排気温度が所定温度以下の場合に指令される前記ポスト噴射により前記触媒排気温度が所定温度以下の場合、前記酸化触媒は異常であると判定し、前記ポスト噴射により前記触媒排気温度が所定温度よりも上昇する場合、前記酸化触媒は正常であり、前記燃料添加弁は異常であると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化制御装置。
【請求項３】
前記燃料制御手段は、前記ポスト噴射による前記燃料添加を指令したときに前記触媒排気温度が所定温度よりも上昇する場合、前記燃料添加弁による前記燃料添加を指令し、
前記異常判定手段は、前記ポスト噴射による前記燃料添加により前記触媒排気温度が所定温度よりも上昇する場合、前記酸化触媒は正常であると判定し、前記ポスト噴射による前記燃料添加により前記触媒排気温度が所定温度よりも上昇する場合に指令される前記燃料添加弁による前記燃料添加により前記触媒排気温度が所定温度よりも上昇する場合、前記燃料添加弁は正常であると判定し、前記ポスト噴射による前記燃料添加により前記触媒排気温度が所定温度以下の場合、前記燃料添加弁は異常であると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化制御装置。
【請求項４】
前記排気処理装置はパティキュレートフィルタであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の排気浄化制御装置。
【請求項５】
内燃機関の排気通路に設置され前記排気通路に燃料を添加する燃料添加弁と、
前記排気通路に設置され、前記排気通路に添加される燃料を酸化反応させる酸化触媒と、
前記酸化触媒における排気温度に応じた信号を出力する温度センサと、
前記酸化触媒の下流側に設置され、前記内燃機関から排出される排気中の有害成分を浄化する排気処理装置と、
請求項１から４のいずれか一項に記載の排気浄化制御装置と、
を備えることを特徴とする排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置の上流側に酸化触媒を設置し、燃料添加弁から排気通路に添加された燃料が酸化触媒で酸化反応することにより排気温度を上昇させる排気浄化システムおよびその排気浄化制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気浄化装置の上流側に酸化触媒を設置し、排気通路に添加された燃料が酸化触媒において酸化反応することにより排気温度を上昇させる排気浄化システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
排気処理装置としては、排気中からパティキュレートを捕集するＤＰＦ(Diesel Particulate Filter)等が設置される。ＤＰＦの再生時には、排気通路に燃料が添加され、酸化触媒で添加燃料が酸化反応して排気温度が上昇することにより、ＤＰＦが排気から捕集しているパティキュレートが燃焼して浄化される。
【０００４】
ＤＰＦのように排気から捕集した有害成分を酸化触媒における添加燃料の反応熱により燃焼する排気処理装置用に限らず、例えば排気温度が低い場合に排気の温度を速やかに上昇させて排気処理装置による排気処理を促進するために、排気通路に燃料を添加し、酸化触媒における添加燃料の反応熱により排気温度を上昇させてもよい。
【０００５】
このような排気処理システムにおいては、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁がメイン噴射の後でポスト噴射を行うことにより排気通路に燃料を添加するか、排気通路に設置された燃料添加弁から排気通路に燃料を直接添加することが考えられる。尚、ポスト噴射とは、内燃機関における燃焼には寄与しない、あるいは動力発生には寄与しない噴射であって、特に排気行程において噴かれる燃料噴射を言う。
【特許文献１】特開平９−２２２００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、燃料添加弁を使用する場合、燃料添加弁に排気通路への燃料添加を指令したにも関わらず排気温度が上昇しないことがある。
このような場合、燃料添加弁から燃料が添加されているにも関わらず酸化触媒の故障のために酸化触媒で添加燃料が十分に酸化反応しないので排気温度が上昇しないのか、酸化触媒は正常であるが燃料添加弁の故障により燃料が添加されないので排気温度が上昇しないのかを判定することは困難である。その結果、排気温度の上昇不良を解決するために、酸化触媒または燃料添加弁を正常であるにもかかわらず交換するという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、排気温度の上昇不良が燃料添加弁または酸化触媒のいずれの異常によるものかを判定する排気浄化システムおよびその排気浄化制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１から５に記載の発明によると、燃料添加弁による排気通路への燃料添加、または内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁のポスト噴射による排気通路への燃料添加の一方を燃料制御手段が指令したときに温度取得手段が取得する触媒排気温度と、他方の燃料添加を燃料制御手段が指令したときに温度取得手段が取得する触媒排気温度とに基づいて、酸化触媒が異常であるか、燃料添加弁が異常であるかを判定する。
【０００９】
内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁が正常に燃料を噴射しているか否かは、エンジン回転数等のセンサ出力により容易に判定できる。これにより、正常な燃料噴射弁にポスト噴射による燃料添加を指令し、燃料噴射弁からポスト噴射が実施され排気通路に燃料が添加されることを前提として、酸化触媒における触媒排気温度が上昇する場合は、活性化した酸化触媒により燃料の反応熱が生じているので酸化触媒は正常であると判定できる。一方、触媒排気温度が上昇しない場合は、酸化触媒が正常に活性化せず燃料の反応熱が十分に生じていないので酸化触媒は異常であると判定できる。
【００１０】
また、燃料添加弁に排気通路への燃料添加を指令したときに、触媒排気温度が上昇すると、燃料添加弁から燃料が添加されており、活性化した酸化触媒により燃料の反応熱が生じていると判定できる。この場合、燃料添加弁および酸化触媒は正常である。
【００１１】
一方、燃料添加弁に排気通路への燃料添加を指令したときに、触媒排気温度が上昇しない原因は、燃料添加弁から燃料が添加されていないか、あるいは酸化触媒が正常に活性化せず燃料の反応熱が十分に生じていないかのどちらか、あるいは両方である。
【００１２】
したがって、正常であると容易に確認できる燃料噴射弁にポスト噴射による排気通路への燃料添加を指令したときの触媒排気温度と、燃料添加弁に排気通路への燃料添加を指令したときの触媒排気温度とに基づいて、酸化触媒が異常であるか、燃料添加弁が異常であるかを判定できる。
【００１３】
尚、燃料噴射弁のポスト噴射による燃料添加（内燃機関における燃焼には寄与しない、あるいは動力発生には寄与しない噴射）と、燃料添加弁による燃料添加とを行っても温度上昇が見られないときは、暫定的にも酸化触媒が異常であると見なすこともできる。つまり、異なる噴射弁がともに故障する確率の方が低いと考えられれば、二つの噴射でも温度上昇しないときには酸化触媒の異常であると、仮にでも故障判定が可能である。
【００１４】
ところで、ポスト噴射を実施すると、気筒内壁面に付着した燃料がピストンと気筒との摺動部から漏れ出し、潤滑油を希釈するおそれがある。
そこで、請求項２に記載の発明によると、燃料添加弁による燃料添加を指令したときに触媒排気温度が所定温度以下の場合にポスト噴射を指令する。
【００１５】
燃料添加弁による燃料添加により触媒排気温度が所定温度よりも上昇する場合は、燃料添加弁および酸化触媒はともに正常である。この場合には、ポスト噴射を指令する必要はない。これにより、ポスト噴射を実施する機会を低減できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によると、排気処理装置はパティキュレートフィルタである。パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートが所定量以上になると、燃料添加弁から排気通路に燃料を添加して排気温度を上昇させ、パティキュレートフィルタが捕集しているパティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタを再生する必要がある。
【００１７】
そこで、燃料添加弁および酸化触媒が異常であるかを判定し、異常であれば異常部品を交換することにより、排気温度を正常に上昇させてパティキュレートフィルタを再生できる。
【００１８】
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による排気浄化システムを図１に示す。
本実施形態の排気浄化システム１００は、例えば４気筒のディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう。）１０から排気通路２１０に排出される排気を浄化するシステムである。排気浄化システム１００の詳細は後述する。
【００２０】
エンジン１０に吸気を導入する吸気通路２００には、過給機１２のタービンにより圧縮された空気が供給される。圧縮空気はインタークーラ１４で冷却される。また、吸気通路２００には、ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation）弁１６が開弁することにより、排気の一部が排気通路２１０からＥＧＲクーラ１８を通って環流する。
【００２１】
燃料供給ポンプである高圧ポンプ２０は、燃料タンク２２から加圧室に吸入した燃料をプランジャの往復移動により加圧する公知のポンプである。高圧ポンプ２０の燃料吐出量は、高圧ポンプ２０が吸入する燃料吸入量を制御する図示しない調量弁により調量される。
【００２２】
コモンレール２４は、高圧ポンプ２０が圧送する燃料を蓄圧しエンジン運転状態に応じた所定の高圧に燃料圧力を保持する。コモンレール２４が蓄圧した燃料は、燃料噴射弁２６に供給される、
燃料噴射弁２６は、制御室の圧力を調整することによりノズルニードルによる噴孔の開閉を制御する公知の電磁弁である。燃料噴射弁２６は、ディーゼルエンジン１０の各気筒に設置され、コモンレール２４が蓄圧している燃料を気筒内に噴射する。燃料噴射弁２６は、ディーゼルエンジン１０の１燃焼サイクルにおいて、主なトルクを発生するメイン噴射の前後にパイロット噴射、ポスト噴射等を含む多段噴射を実施する。
【００２３】
吸気量センサ３０は吸気通路２００からエンジン１０に吸入される吸気量を検出する。圧力センサ３２はコモンレール２４内の燃料圧力を検出する。レベルセンサ３４は、燃料タンク２２の燃料残量を検出する。
【００２４】
（排気浄化システム１００）
排気浄化システム１００は、ディーゼル酸化触媒(Diesel Oxygen Catalyst：ＤＯＣ)１１０、ＤＰＦ１１２、ＳＣＲ(Selective Catalytic Reduction)触媒１２０、燃料添加弁１３０、カット弁１３２、２個の排気温センサ１４０、差圧センサ１４２、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１５０等から構成される。
【００２５】
ＤＯＣ１１０およびＤＰＦ１１２は同じケースに収容されており、ＤＰＦ１１２の排気通路２１０の上流側にＤＯＣ１１０が設置されている。ＤＯＣ１１０は、排気通路２１０に添加された燃料を酸化反応させる。この反応熱により、排気通路２１０の排気温度が上昇する。
【００２６】
ＤＰＦ１１２は、多孔質のセラミックにより形成されたハニカム構造体で形成されている。ＤＰＦ１１２のハニカム構造体の排気流れ方向に形成された排気通路の入口側および出口側は、互い違いに封止されている。排気中のパティキュレートは、入口側が封止されておらず出口側が封止されている排気通路から流入し、排気通路を形成するハニカム構造体の隔壁を通過する際に隔壁の細孔に捕集される。排気は、入口側が封止されており出口側が封止されていない排気通路から流出する。
【００２７】
ＤＰＦ１１２とＳＣＲ触媒１２０との間には、排気通路２１０に尿素水を添加する図示しない尿素添加弁が設置されている。ＳＣＲ触媒１２０は、図示しない尿素添加弁から噴射された尿素水を吸着する。ＳＣＲ触媒１２０に吸着された尿素水は、排気温度が所定温度以上になると加水分解されることによりアンモニアと二酸化炭素とに分解する。そして加水分解により発生したアンモニアが、ＳＣＲ触媒１２０においてＮＯｘを還元する。
【００２８】
燃料添加弁１３０は、電磁弁であり、ＤＯＣ１１０の上流側の排気通路２１０に設置されている。燃料添加弁１３０は、高圧ポンプ２０により加圧された燃料をＤＯＣ１１０の上流側の排気通路２１０に噴射して添加する。燃料添加弁１３０が添加した燃料がＤＯＣ１１０で酸化反応することにより反応熱が発生し、この反応熱により排気温度が上昇する。
【００２９】
カット弁１３２は、ＥＣＵ１５０により開閉制御される電磁弁である。カット弁１３２は、エンジン１０が始動すると開弁され、エンジン１０が停止すると閉弁される。
２個の排気温センサ１４０は、それぞれＤＯＣ１１０の上流側、ＤＯＣ１１０とＤＰＦ１１２との間に設置されており、ＤＯＣ１１０における排気温度（触媒排気温度）に応じた信号を出力する温度センサである。差圧センサ１４２は、ＤＯＣ１１０の上流側とＤＰＦ１１２の下流側との圧力差を検出する。
【００３０】
排気浄化制御装置としてのＥＣＵ１５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等から構成されている。ＥＣＵ１５０は、前述した各種センサの出力信号に基づいてエンジン運転状態を判定し、エンジン運転状態に基づいてＥＧＲ弁１６、高圧ポンプ２０の図示しない調量弁、燃料噴射弁２６、燃料添加弁１３０等のアクチュエータの作動を制御する。
【００３１】
例えばＥＣＵ１５０は、エンジン運転状態に基づいて、燃料噴射弁２６の噴射時期、噴射量および多段噴射の噴射パターンを制御する。また、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０を駆動して燃料添加弁１３０から排気通路２１０への燃料添加を制御する。
【００３２】
ＥＣＵ１５０は、ＥＣＵ１５０のＲＯＭ、フラッシュメモリ等の記憶装置に記憶されている制御プログラムにより以下の各手段として機能する。
（温度取得手段）
ＥＣＵ１５０は、２個の排気温センサ１４０の出力信号から、ＤＯＣ１１０における排気温度を取得する。
【００３３】
（再生時期判定手段）
ＥＣＵ１５０は、差圧センサ１４２の出力信号からＤＰＦ１１２の上流側と下流側との差圧を取得する。そして、取得した差圧が所定値よりも大きい場合、捕集したパティキュレートによりＤＰＦ１１２が目詰まりを起こしていると判断する。この場合、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０から排気通路２１０に燃料を添加してＤＰＦ１１２を再生する時期であると判定する。
【００３４】
燃料添加弁１３０から排気通路２１０に燃料が添加されると、ＤＯＣ１１０で添加燃料が酸化反応することにより排気温度が上昇し、ＤＰＦ１１２で捕集されているパティキュレートが燃焼する。これにより、ＤＰＦ１１２が再生する。
【００３５】
（燃料制御手段）
ＥＣＵ１５０は、再生時期判定手段がＤＰＦ１１２の再生時期であると判定すると、燃料添加弁１３０による排気通路２１０への燃料添加、ならびに燃料噴射弁２６のポスト噴射による排気通路２１０への燃料添加を、以下の（１）または（２）のいずれかの順序により指令する。
【００３６】
ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０に指令する燃料の指令添加量を、一定の固定量にしてもよいし、あるいは排気温センサ１４０および差圧センサ１４２の出力信号に基づいて適宜変更してもよい。
【００３７】
また、ポスト噴射による噴射量および噴射回数は、後述する異常判定手段において、触媒排気温度に基づいてＤＯＣ１１０が正常か異常かを判定できればよいので、ＤＰＦ１１２を再生するために必要な噴射量および噴射回数よりも低減した値に設定することが望ましい。
【００３８】
（１）燃料添加弁１３０の燃料添加後にポスト噴射
ＥＣＵ１５０は、ＤＰＦ１１２の再生時期に燃料添加弁１３０に燃料添加を指令する。ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０に燃料添加を指令したにも関わらず、ＤＯＣ１１０における触媒排気温度が所定値よりも上昇せず所定値以下の場合、燃料噴射弁２６が正常であれば燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令する。
【００３９】
これに対し、触媒排気温度が所定値よりも上昇した場合、ＥＣＵ１５０は、ポスト噴射による燃料添加を指令しない。
ところで、ポスト噴射を実施すると、一部の燃料がエンジン１０の気筒内壁面に付着しピストンとの摺動箇所から漏れ出し、潤滑油を希釈するおそれがある。
【００４０】
そこで、ＤＰＦ再生時に燃料添加弁１３０に燃料添加を指令し、触媒排気温度が所定値以下の場合にだけ燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令することにより、ポスト噴射の実施機会を低減できる。
【００４１】
（２）ポスト噴射後に燃料添加弁１３０から燃料添加
ＥＣＵ１５０は、ＤＰＦ再生時に、燃料噴射弁２６が正常であれば、燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令する。
【００４２】
尚、前述したように、ポスト噴射による噴射量および噴射回数は、排気温度に基づいてＤＯＣ１１０が正常か異常かを判定できればよいので、ＤＰＦ１１２を再生するために必要な噴射量および噴射回数よりも低減した値に設定することが望ましい。
【００４３】
ＥＣＵ１５０は、ポスト噴射による燃料添加を指令し、触媒排気温度が所定値よりも上昇した場合、燃料添加弁１３０による燃料添加を指令する。
これに対し、ポスト噴射による燃料添加を指令しても触媒排気温度が所定値よりも上昇せず所定値以下の場合、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０による燃料添加を指令しない。
【００４４】
このように、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０による燃料添加、あるいは燃料噴射弁２６のポスト噴射による燃料添加の一方を指令したときの触媒排気温度に基づいて、他方の燃料添加を指令するか否かを制御する。
【００４５】
（異常判定手段）
ＥＣＵ１５０は、以下の（１）または（２）のいずれかの燃料添加の順序により触媒排気温度を取得する。そして、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０から排気通路２１０に燃料を直接添加したときの触媒排気温度と、燃料噴射弁２６のポスト噴射により排気通路２１０に燃料を添加したときの触媒排気温度とに基づき、ＤＯＣ１１０が異常であるか、燃料添加弁１３０が異常であるかを判定する。
【００４６】
（１）燃料添加弁１３０の燃料添加後にポスト噴射
ＥＣＵ１５０は、ＤＰＦ１１２の再生時期に燃料添加弁１３０に燃料添加を指令すると、触媒排気温度が所定値よりも上昇したかを判定する。
【００４７】
燃料添加弁１３０から排気通路２１０に燃料が添加され、ＤＯＣ１１０において添加燃料が酸化反応すれば、触媒排気温度は所定値よりも上昇する筈である。この場合、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０およびＤＯＣ１１０は正常であると判定する。
【００４８】
一方、燃料添加弁１３０に燃料添加を指令したにも関わらず、触媒排気温度が所定値よりも上昇せず所定値以下の場合、ＥＣＵ１５０は、少なくとも燃料添加弁１３０およびＤＯＣ１１０のいずれか一方が正常に作動せず異常であると判定する。
【００４９】
この場合、ＥＣＵ１５０は、燃料制御手段として、燃料噴射弁２６が正常であれば燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令する。
ＥＣＵ１５０は、ポスト噴射を指令すると、排気温センサ１４０の出力信号から触媒排気温度が所定値よりも上昇したかを判定する。
【００５０】
燃料噴射弁２６が正常であればポスト噴射が実施されているので、ＤＯＣ１１０が正常であれば排気温度は所定値よりも上昇する筈である。この場合、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０は正常であると判定する。
【００５１】
一方、燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令したにも関わらず触媒排気温度が所定値よりも上昇せず所定値以下の場合、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０が正常に作動せず異常であると判定する。
【００５２】
燃料添加弁１３０による燃料添加を指令したときに触媒排気温度と比較する所定値と、ポスト噴射による燃料添加を指令したときに触媒排気温度と比較する所定値とは、同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００５３】
ＤＯＣ１１０が異常の場合、燃料添加弁１３０から燃料が添加されているか、いないかに関わらず排気温度は所定値以下になる。その結果、燃料添加弁１３０が正常であるか、異常であるかを判定することはできない。
【００５４】
尚、ポスト噴射による噴射量および噴射回数を、ＤＰＦ１１２を再生するために必要な噴射量および噴射回数よりも低減した値に設定した場合、ポスト噴射による燃料添加を指令したときに触媒排気温度と比較する所定値は、燃料添加弁１３０による燃料添加を指令したときに触媒排気温度と比較する所定値よりも低い値に設定される。
【００５５】
（２）ポスト噴射後に燃料添加弁１３０から燃料添加
ＥＣＵ１５０は、ＤＰＦ再生時に、燃料噴射弁２６が正常であれば、燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令する。
【００５６】
ＥＣＵ１５０は、ポスト噴射を指令すると、排気温センサ１４０の出力信号から触媒排気温度が所定値よりも上昇したかを判定する。
燃料噴射弁２６が正常であればポスト噴射が実施されているので、ＤＯＣ１１０が正常であれば排気温度は所定値よりも上昇する筈である。この場合、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０は正常であると判定する。
【００５７】
一方、燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令したにも関わらず排気温度が所定値以下の場合、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０が正常に作動せず異常であると判定する。
ＤＯＣ１１０が異常であると、燃料添加弁１３０から燃料が添加されているか、いないかに関わらず排気温度は所定値以下になる。その結果、燃料添加弁１３０が正常であるか、異常であるかを判定することはできない。この場合、ＥＣＵ１５０は、ＤＰＦ１１２の再生時期になっても、燃料添加弁１３０に燃料添加を指令しない。
【００５８】
ポスト噴射を指令したことにより触媒排気温度が所定値よりも上昇すると、ＥＣＵ１５０は、ＤＰＦ１１２を再生するために燃料添加弁１３０に燃料添加を指令する。
この場合、ＤＯＣ１１０が正常であることはポスト噴射の実施結果から分かっているので、燃料添加弁１３０が正常であれば、排気温度は所定値よりも上昇する。
【００５９】
一方、燃料添加弁１３０に燃料添加を指令したにも関わらず、触媒排気温度が所定値以下の場合、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０は正常に作動せず異常であると判定する。
（異常判定）
次に、排気浄化システム１００におけるＤＯＣ１１０および燃料添加弁１３０に対する異常判定について、図２、図３の異常判定ルーチンに基づいて説明する。図２、図３において、「Ｓ」はステップを表している。図２、図３の異常判定ルーチンは常時実行される。
【００６０】
（異常判定ルーチン１）
図２の異常判定ルーチン１では、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０に燃料添加を指令した後に、触媒排気温度に基づいて燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令する。
【００６１】
ＥＣＵ１５０は、差圧センサ１４２の出力信号に基づいてＤＰＦ１１２を再生する要求があるかを判定し（Ｓ３００）、ＤＰＦ１１２の再生要求がない場合（Ｓ３００：Ｎｏ）、本ルーチンを終了する。
【００６２】
ＤＰＦ１１２の再生要求がある場合（Ｓ３００：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０に排気通路２１０への燃料添加を指令する（Ｓ３０２）。
ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０に燃料添加を指令したことにより、排気温センサ１４０の出力信号から取得した触媒排気温度が所定値よりも上昇したかを判定する（Ｓ３０４）。
【００６３】
触媒排気温度が所定値よりも上昇した場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０および燃料添加弁１３０は正常であると判定し（Ｓ３０６、Ｓ３０８）、本ルーチンを終了する。
【００６４】
触媒排気温度が所定値以下の場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０および燃料添加弁１３０の少なくともいずれか一方が異常であると判断する。そして、燃料噴射弁２６が正常に燃料を噴射しているかを判定する（Ｓ３１０）。燃料噴射弁２６が正常に燃料を噴射していない場合（Ｓ３１０：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５０は本ルーチンを終了する。
【００６５】
燃料噴射弁２６が正常に燃料を噴射している場合（Ｓ３１０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５０は、燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令する（Ｓ３１２）。
尚、燃料噴射弁２６が正常に燃料を噴射しているかの判定方法については、燃料噴射による発生駆動力によるエンジン回転数の変動をモニタしたり、気筒内の圧力をモニタできる筒内圧センサにより燃焼変化をモニタしたりすることで実施できる。
【００６６】
ポスト噴射による燃料添加を指令したことにより触媒排気温度が所定値よりも上昇せず所定値以下の場合（Ｓ３１４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０は異常であると判定し（Ｓ３１６）、本ルーチンを終了する。この場合、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０が異常であると判定できるが、燃料添加弁１３０が異常であるかを判定できない。
【００６７】
ポスト噴射により排気温度が所定値よりも上昇する場合（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０は正常であり（Ｓ３１８）、燃料添加弁１３０は異常であると判定し（Ｓ３２０）、本ルーチンを終了する。
【００６８】
（異常判定ルーチン２）
図３の異常判定ルーチン２では、ＥＣＵ１５０は、燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令した後、触媒排気温度に基づいて燃料添加弁１３０に燃料添加を指令する。
【００６９】
ＥＣＵ１５０は、差圧センサ１４２の出力信号に基づいてＤＰＦ１１２を再生する要求があるかを判定し（Ｓ３３０）、ＤＰＦ１１２の再生要求がない場合（Ｓ３３０：Ｎｏ）、本ルーチンを終了する。
【００７０】
ＤＰＦ１１２の再生要求がある場合（Ｓ３３０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５０は、燃料噴射弁２６が正常に燃料を噴射しているかを判定する（Ｓ３３２）。燃料噴射弁２６が正常に燃料を噴射していない場合（Ｓ３３２：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５０は本ルーチンを終了する。
【００７１】
燃料噴射弁２６が正常に燃料を噴射している場合（Ｓ３３２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５０は、燃料噴射弁２６にポスト噴射を指令する（Ｓ３３４）。
ポスト噴射による燃料添加を指令したことにより触媒排気温度が所定値よりも上昇せず所定値以下の場合（Ｓ３３６：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０は異常であると判定し（Ｓ３３８）、本ルーチンを終了する。この場合、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０が異常であると判定できるが、燃料添加弁１３０が異常であるかを判定できない。
【００７２】
ポスト噴射により排気温度が所定値よりも上昇する場合（Ｓ３３６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５０は、ＤＯＣ１１０は正常であると判定する（Ｓ３４０）。
次に、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０に燃料添加を指令し（Ｓ３４２）、燃料添加弁１３０に燃料添加を指令したことにより、排気温センサ１４０の出力信号から取得した触媒排気温度が所定値よりも上昇したかを判定する（Ｓ３４４）。
【００７３】
触媒排気温度が所定値以下の場合（Ｓ３４４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０は異常であると判定し（Ｓ３４６）、本ルーチンを終了する。
排気温度が所定値よりも上昇した場合（Ｓ３４４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５０は、燃料添加弁１３０は正常であると判定し（Ｓ３４８）、本ルーチンを終了する。
【００７４】
以上説明した上記実施形態では、燃料添加弁１３０による排気通路２１０への燃料添加を指令したときの触媒排気温度を所定値と比較するとともに、ポスト噴射による排気通路２１０への燃料添加を指令したときの触媒排気温度を所定値と比較している。これにより、燃料添加弁１３０による排気通路２１０への燃料添加を指令したときに排気温度が所定値よりも上昇しない原因が、ＤＯＣ１１０および燃料添加弁１３０の少なくともいずれの異常によるものであるかを判定できる。
【００７５】
［他の実施形態］
上記実施形態では、燃料添加弁１３０から排気通路２１０に添加された燃料をＤＯＣ１１０で酸化反応させ、発生した反応熱によりＤＰＦ１１２が捕集しているパティキュレートを燃焼させてＤＰＦ１１２を再生した。
【００７６】
これに対し、排気通路にＮＯｘ触媒を設置している排気浄化システムにおいて、燃料添加弁から排気通路に燃料を添加して酸化触媒で酸化反応させることにより、排気温度が低い場合に速やかに排気温度を上昇させ、ＮＯｘ触媒でＮＯｘ浄化処理を速やかに実施できる構成としてもよい。
【００７７】
これ以外にも、排気処理装置の上流側に酸化触媒を設置し、燃料添加弁から添加する燃料が酸化触媒で酸化反応することにより排気温度を上昇させる排気浄化システムであれば、ディーゼルエンジン以外の他の内燃機関、例えばガソリンエンジンまたは他の燃料を使用する内燃機関の排気浄化システムにも本発明の排気浄化制御装置を適用できる。
【００７８】
上記実施形態では、ＤＰＦ１１２の再生要求時に、燃料添加弁１３０による燃料添加の前後においてポスト噴射による燃料添加を指令した。これに対し、ＤＰＦ１１２の再生要求時とは異なるタイミング、例えばエンジン１０の始動時または停止時においてポスト噴射による排気通路２１０への燃料添加を指令し、触媒排気温度に基づいてＤＯＣ１１０が異常であるか、燃料添加弁１３０が異常であるかを判定してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、温度取得手段、再生時期判定手段、燃料制御手段、異常判定手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるＥＣＵ１５０により実現している。これに対し、上記複数の手段の機能の少なくとも一部を、例えば回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。
【００８０】
また、上記図２、図３に示す異常判定のフローチャートでは、燃料噴射弁２６によるポスト噴射に伴う温度変化、燃料添加弁１３０による燃料添加に伴う温度変化、また燃料噴射弁２６の正常判定という前提、といった条件にて、燃料添加弁１３０とＤＯＣ１１０とのどちらか一方あるいは両方の異常を特定するようにしている。
【００８１】
しかしながら、燃料噴射弁２６によるポスト噴射、燃料添加弁１３０による燃料添加のいずれにおいてもＤＯＣ１１０における温度上昇が見られない場合には、燃料噴射弁２６が正常であるか否かに係わらず、暫定的にでもＤＯＣ１１０の活性異常と見なすことも可能である。
【００８２】
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施形態による排気浄化システムを示すブロック図。
【図２】異常判定ルーチン１を示すフローチャート。
【図３】異常判定ルーチン２を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８４】
１０：ディーゼルエンジン（内燃機関）、２６：燃料噴射弁、１００：排気浄化システム、１１０：ＤＯＣ（酸化触媒）、１１２：ＤＰＦ（排気処理装置）、１３０：燃料添加弁、１５０：ＥＣＵ（排気浄化制御装置、温度取得手段、再生時期判定手段、燃料制御手段、異常判定手段）、２１０：排気通路
【図２】
2009228589.tif 000003
【図３】
2009228589.tif 000004
【図１】
2009228589.tif 000005