JP2006291833A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気浄化部材についてその排気浄化機能の熱劣化を精度よく検出することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】制御装置２５は、ＮＳＲ触媒３１及びＤＰＮＲ触媒３２が設けられた排気浄化部材３０の排気浄化機能の熱劣化を検出する。この熱劣化検出に際しては、ＮＳＲ触媒３１の複数箇所の推定床温について平均値を算出するとともに、ＤＰＮＲ触媒３２の複数箇所の推定床温について平均値を算出する。そして、ＮＳＲ触媒３１及びＤＰＮＲ触媒３２に対してそれぞれ設定される値であって排気浄化部材３０の排気浄化機能に対する各触媒の熱劣化影響度を示す値にてその算出された平均値を補正し、その補正値に基づいて熱劣化を検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関するものである。

近年、一部の内燃機関の排気通路には、排気浄化用の触媒が配設された排気浄化部材が設けられている。そのような触媒としては、ＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するＮＯｘ浄化触媒や、ＰＭ（Particulate Matter:粒子状物質）を捕集するＰＭフィルタ及びＮＯｘ浄化触媒として機能するＤＰＮＲ（Diesel Particulate-NOx Reduction system）触媒等がある。

このような排気浄化部材には、その排気浄化機能の回復・維持等を図るための添加剤供給が行われる場合がある。例えば、ＮＯｘ浄化触媒にあっては、これに吸蔵されたＮＯｘを還元・放出するための添加剤として、エンジンの燃料などが供給される。

また、上記ＰＭフィルタ内に捕集されたＰＭが堆積すると、同ＰＭフィルタでの圧力損失が増大してしまう。そこで、同ＰＭフィルタに添加剤として燃料を供給することにより捕集されたＰＭを焼失させ、このＰＭフィルタを再生させるといったことも行われる。

ところで、排気浄化部材は高温の排気や、添加剤の酸化反応熱及び添加剤の燃焼熱等によって昇温されるのであるが、その排気浄化部材に備えられた触媒は高温雰囲気下において熱劣化が進行するため、同排気浄化部材の排気浄化機能は徐々に低下していく。

そこで、そのような触媒の熱劣化、換言すれば排気浄化部材の排気浄化機能に関する熱劣化を検出する装置が、従来、種々提案されている。例えば触媒の上流側排気温度と下流側排気温度との差が一定値以下のときには、触媒の劣化が進行していると判定する装置などが提案されている。

他方、排気温度の差に基づいて熱劣化を検出する場合には、検出結果が一時的に変動するおそれがある。そこで、特許文献１に記載の装置では、より正確な劣化検出を行うべく、触媒が受熱した温度履歴に基づいて同触媒の熱劣化を検出するようにしている。より具体的には、触媒の温度（以下、床温という）に基づいて触媒の劣化係数を算出する。そして、触媒が受熱した温度履歴を示す値として前記劣化係数を積算した劣化度を算出するようにしている。
特開平７−１１９４４７号公報

ここで、触媒の温度分布は均一ではなく、同触媒での添加剤の酸化や燃焼に起因にしてその温度勾配は排気下流側に向かうほど高くなっている。
ところが、上記文献に記載の装置では、触媒の一部の温度を温度センサで測定し、その測定結果に基づいて熱劣化を検出するようにしているため、温度検出部位とは異なる部位の熱劣化を検出することはできず、触媒全体としての熱劣化を精度よく検出することはできないものとなっている。すなわち、触媒を備える排気浄化部材の排気浄化機能に関する熱劣化を精度よく検出することはできないものとなっている。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気浄化部材についてその排気浄化機能の熱劣化を精度よく検出することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、排気浄化用の触媒が配設された排気浄化部材と、同排気浄化部材の排気浄化機能の熱劣化を検出する検出手段とを備える内燃機関の排気浄化装置であって、前記検出手段は、前記触媒の複数箇所の床温を推定し、その推定された各床温の平均値に基づいて前記熱劣化を検出することをその要旨とする。

上述したように、触媒には温度勾配が生じるため、同触媒の各部における熱劣化は異なるようになる。この点、同構成では、触媒の複数箇所の推定床温についてその平均値を算出し、その平均値に基づいて排気浄化部材の排気浄化機能に関する熱劣化、換言すれば触媒の熱劣化を検出するようにしている。そのため、触媒の温度勾配が熱劣化検出に与える影響を抑えることができ、もって触媒全体としての熱劣化の状態を適切に把握することができるようになる。従って、排気浄化部材についてその排気浄化機能の熱劣化を精度よく検出することができるようになる。なお、触媒の複数箇所の床温は、機関運転状態等から推定可能な触媒の受熱量、及び同触媒の温度勾配等に基づいて推定することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記排気浄化部材には複数の触媒が配設されており、前記検出手段は、各触媒毎に前記平均値を算出するとともに、各触媒毎に設定される値であって前記排気浄化機能に対する各触媒の熱劣化影響度を示す値にてその算出された平均値を補正し、その補正値に基づいて前記熱劣化を検出することをその要旨とする。

排気浄化部材に複数の触媒が配設される場合にあって、排気浄化機能の高い触媒（例えば体積が大きく浄化容量が大きい触媒）と同排気浄化機能の小さい触媒（例えば体積が小さく浄化容量が小さい触媒）とでは、各触媒の熱劣化が同じように進行したとしても排気浄化機能の低下度合は互いに異なる。そのため、例えば排気浄化部材に２つの触媒が配設されており、同排気浄化部材全体としての排気浄化機能が熱劣化により仮に「１」低下した場合において、同排気浄化機能の低下に対する一方の触媒の熱劣化の影響割合を「Ｍ（０≦Ｍ≦１）」とすると、同排気浄化機能に対する他方の触媒の熱劣化の影響割合は「１−Ｍ」となる。このように、複数の触媒が配設された排気浄化部材を１つの触媒とみなした場合にあって、同排気浄化部材の排気浄化機能に対する各触媒の熱劣化の影響度合は互いに異なるものとなる。

そこで、同構成では、複数の触媒が配設された排気浄化部材の熱劣化を検出するに際して、排気浄化部材の排気浄化機能に対する各触媒の熱劣化影響度を各触媒毎にそれぞれ設定するようにしている。そして、各触媒毎に算出される前記平均値を各触媒毎に設定された熱劣化影響度にて補正し、その補正値に基づいて排気浄化部材の排気浄化機能に関する熱劣化を検出するようにしている。従って、排気浄化部材の排気浄化機能に関する熱劣化を検出するに際して、同排気浄化機能に対する各触媒の熱劣化影響を適切に反映させることができるようになり、もって上記排気浄化部材に複数の触媒が配設される場合であっても、同排気浄化部材の排気浄化機能に関する熱劣化を精度よく検出することができるようになる。

なお、排気浄化機能の低い触媒と比較して、排気浄化機能の高い触媒ほど、熱劣化による排気浄化機能の低下割合は小さくなる。従って、請求項３に記載の発明によるように、前記熱劣化影響度は、排気浄化機能の高い触媒ほど小さくなるように設定するとよい。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記熱劣化影響度は、前記熱劣化に基づいて可変設定されることをその要旨とする。
熱劣化による触媒の排気浄化機能低下は、同熱劣化の進行につれて鈍化し、複数の触媒においてそれぞれ熱劣化が進行していくにつれて、各触媒における排気浄化機能の差異は小さくなっていく。従って、複数の触媒についてそれぞれの熱劣化が進行していくにつれて、各触媒における前記熱劣化影響度の差も小さくなる。この点、同構成によれば、検出手段によって検出される熱劣化に基づいて前記熱劣化影響度が可変設定されるため、排気浄化部材の排気浄化機能に関する熱劣化を検出する際に、複数の触媒の熱劣化進行による前記熱劣化影響度の変化を反映させることができるようになる。そのため、複数の触媒が配設される排気浄化部材の排気浄化機能に関する熱劣化をさらに精度よく検出することができるようになる。

なお、このような熱劣化影響度の可変設定に際しては、請求項５に記載の発明によるように、前記熱劣化の度合が高くなるほど、各触媒毎に設定される前記熱劣化影響度の差は小さくされる、といった構成を採用することにより、熱劣化影響度を適切に設定することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記排気浄化部材は、ＮＯｘ浄化触媒と、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ機能付きのＮＯｘ浄化触媒とを備え、該排気浄化部材には添加剤が供給されることをその要旨とする。

同構成によれば、ＮＯｘ浄化触媒によるＮＯｘの還元・放出や排気中の粒子状物質を捕集するフィルタの再生を図るために、排気浄化部材への添加剤供給、例えば燃料供給などがなされる。このような排気浄化部材では、ＮＯｘ浄化触媒及びフィルタ機能付きのＮＯｘ浄化触媒の熱劣化が添加剤の酸化反応熱や燃焼熱によって進行しやすくなる。この点、請求項２〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置によれば、複数の触媒が配設された排気浄化部材の排気浄化機能に関する熱劣化を精度よく検出することができる。そのため、熱劣化が進行しやすいＮＯｘ浄化触媒及びフィルタ機能付きのＮＯｘ浄化触媒を前記排気浄化部材に配設する場合であっても、その熱劣化を精度よく検出することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記排気浄化部材は添加剤が供給される部材であり、前記検出手段は、前記推定される床温を排気温度センサの検出値で補正し、かつ前記排気温度センサの異常時には、前記添加剤の供給を禁止するとともに、前記触媒の排気上流側の推定排気温度を同触媒の床温として設定し、その設定された床温に基づいて前記熱劣化を検出することをその要旨とする。

同構成では、排気温度センサの検出値に基づいて前記推定床温を補正することにより、その推定精度をさらに高めるようにしている。ここで、排気温度センサに異常が生じると床温を適切に推定することができなくなり、添加剤供給による排気浄化部材の過昇温等、換言すれば触媒の過昇温等を適切に検出することが困難になる。そこで、同構成では、排気温度センサの異常時には前記添加剤の供給を禁止するようにしている。

また、排気温度センサの異常に起因する床温の推定精度低下により、前記熱劣化の検出精度も低下するようになる。
ところで、触媒は添加剤の酸化反応熱や燃焼熱のみならず、排気によっても加熱される。従って、添加剤供給が禁止された場合の床温は、触媒の排気上流側の排気温度、すなわち触媒に流入する排気の温度に依存する。そこで、同構成では、排気温度センサの異常時において、触媒の排気上流側の排気温度を推定し、その推定された排気温度を同触媒の床温として設定するようにしている。そして、その設定された床温に基づいて前記熱劣化を検出するようにしている。従って、排気温度センサの異常時であっても、触媒の床温を適切に推定することができるようになり、もって前記熱劣化の検出精度低下を好適に抑制することができるようになる。なお、触媒の排気上流側の推定排気温度は、機関回転速度及び燃料噴射量等に基づいて算出することができる。また、上記添加剤としては機関の燃料などが挙げられる。

（第１の実施形態）
以下、この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を具体化した第１の実施形態について、図１〜図５を併せ参照して説明する。

図１は、本実施形態にかかる排気浄化装置を備えるディーゼル機関の制御装置、これが適用されるエンジン１、並びにそれらの周辺構成を示す概略構成図である。
エンジン１には複数の気筒＃１〜＃４が設けられている。シリンダヘッド２には複数の燃料噴射弁４ａ〜４ｄが取り付けられている。これら燃料噴射弁４ａ〜４ｄは各気筒＃１〜＃４の燃焼室に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド２には外気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート６ａ〜６ｄとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。

燃料噴射弁４ａ〜４ｄは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール９に接続されている。コモンレール９はサプライポンプ１０に接続されている。サプライポンプ１０は燃料タンク内の燃料を吸入するとともにコモンレール９に高圧燃料を供給する。コモンレール９に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開弁時に同燃料噴射弁４ａ〜４ｄから気筒内に噴射される。

吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド７は吸気通路３に接続されている。この吸気通路３内には吸入空気量を調整するためのスロットル弁１６が設けられている。

排気ポート６ａ〜６ｄにはエキゾーストマニホールド８が接続されている。エキゾーストマニホールド８は排気通路２６に接続されている。
排気通路２６の途中には、排気圧を利用して気筒に導入される吸入空気を過給するターボチャージャ１１が設けられている。同ターボチャージャ１１の吸気側コンプレッサとスロットル弁１６との間の吸気通路３にはインタークーラ１８が設けられている。このインタークーラ１８によって、ターボチャージャ１１の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。

また、排気通路２６の途中にあって、ターボチャージャ１１の排気側タービンの下流側には、排気浄化装置を構成する部材であり、排気成分を浄化する排気浄化部材３０が設けられている。この排気浄化部材３０の内部には直列に２つの触媒が配設されている。

これら２つの触媒のうち、排気上流側に設けられた１つ目の触媒は、排気中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ吸蔵還元型触媒（以下、ＮＳＲ（NOx storage-reduction）触媒という）３１である。

また、ＮＳＲ触媒３１の排気下流側に設けられた２つ目の触媒は、排気中のＰＭ（粒子状物質）を捕集するフィルタ機能付きのＮＯｘ浄化触媒、いわゆるＤＰＮＲ（Diesel Particulate-NOx Reduction system）触媒３２である。このＤＰＮＲ触媒３２は多孔質セラミック構造体にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を担持させたものであり、排気中のＰＭは多孔質の壁を通過する際に捕集される。また、排気の空燃比がリーンの場合、排気中のＮＯｘはＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸蔵され、空燃比がリッチになると吸蔵されたＮＯｘはＨＣやＣＯ等によって還元・放出される。なお、このＤＰＮＲ触媒３２の体積は、上記ＮＳＲ触媒３１よりも大きくされており、同ＮＳＲ触媒３１よりも排気の浄化容量が大きくなっている。そのため、ＤＰＮＲ触媒３２は、ＮＳＲ触媒３１よりも排気浄化機能の高い触媒となっている。

この他、エンジン１にはＥＧＲ装置が備えられている。このＥＧＲ装置は、排気の一部を吸入空気に導入することで気筒内の燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの発生量を低減させる装置である。この装置は吸気通路３と排気通路（エキゾーストマニホールド８）とを連通するＥＧＲ通路１３、同ＥＧＲ通路１３に設けられたＥＧＲ弁１５、ＥＧＲクーラ１４等により構成されている。ＥＧＲ弁１５はその開度を調整することにより排気通路２６から吸気通路３に導入される排気還流量、すなわちＥＧＲ量を調整する。ＥＧＲクーラ１４はＥＧＲ通路１３内を流れる排気の温度を低下させる。またＥＧＲ弁１５にはＥＧＲ弁開度センサ２２が配設されており、このＥＧＲ弁開度センサ２２によりＥＧＲ弁１５の開度（ＥＧＲ弁開度ＥＡ）が検出される。

エンジン１には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ１９は吸気通路３内の吸入空気量ＧＡを検出する。スロットル開度センサ２０はスロットル弁１６の開度（スロットル開度ＴＡ）を検出する。ＮＳＲ触媒３１の排気下流側に設けられた第１排気温度センサ３３は、同ＮＳＲ触媒３１を通過した直後の排気の温度である第１排気温度Ｔａを測定する。ＤＰＮＲ触媒３２の排気下流側に設けられた第２排気温度センサ３４は、ＤＰＮＲ触媒３２を通過した直後の排気の温度である第２排気温度Ｔｂを検出する。機関回転速度センサ２３はクランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥを検出する。アクセルセンサ２４はアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル操作量ＡＣＣＰを検出する。空燃比センサ２１は排気の空燃比λを検出する。

これら各種センサの出力は制御装置２５に入力される。この制御装置２５は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。そして、この制御装置２５により、例えば、燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御、サプライポンプ１０の吐出圧力制御、スロットル弁１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動量制御、ＥＧＲ弁１５の開度制御等、エンジン１の各種制御が行われる。また、後述する排気浄化部材３０の熱劣化検出や噴射ノズル５からの燃料添加制御、あるいは各触媒の床温推定などといった各種の排気浄化制御も同制御装置２５によって行われる。

上記噴射ノズル５はシリンダヘッド２に設けられており、排気浄化部材３０、すなわちＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２に添加剤としての燃料を供給する。噴射ノズル５と前記サプライポンプ１０とは燃料供給管２７によって接続されており、同噴射ノズル５からは第４気筒＃４の排気ポート６ｄ内に向けて燃料が噴射される。この噴射された燃料は、排気とともにＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２に到達する。なお、噴射ノズル５は燃料噴射弁４ａ〜４ｄと同様な構造を有しており、制御装置２５によってその噴射量及び噴射時期は制御される。また、噴射ノズル５の配設位置は、排気通路にあって排気浄化部材３０の排気上流側であれば適宜変更することができる。そして本実施形態においては、噴射ノズル５等も排気浄化装置を構成する部材となっている。

さて、本実施形態では、ＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２に対して上述した燃料添加が行われる。以下、その理由を説明する。
Ａ．ディーゼルエンジンの場合、排気の空燃比は通常リーンであるため、ＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２のＮＯｘ吸蔵量が限界に達する前に、排気の空燃比をリッチにしてＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２に吸蔵されたＮＯｘを還元・放出させる必要がある。そこで、制御装置２５は機関運転状態等に基づいて推定されるＮＯｘ吸蔵量が所定の限界値に達したときに、上記噴射ノズル５による燃料添加を通じたＮＯｘ還元処理を実行する。このときに噴射される燃料はＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２に到達すると、ＮＯｘ還元剤として作用する。また、同燃料がＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２で燃焼することにより酸素が消費され、排気の空燃比はリッチになる。このようなＮＯｘ還元処理により、ＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２のＮＯｘ浄化機能は維持される。

Ｂ．ＤＰＮＲ触媒３２に捕集されたＰＭの堆積量が多くなると同ＤＰＮＲ触媒３２での圧力損失が増大する。そのため、機関運転状態等に悪影響を与えるほど圧力損失が増大する前に堆積したＰＭを減少させる、いわゆるＤＰＮＲ触媒の再生処理を行う必要がある。そこで、制御装置２５は機関運転状態やＤＰＮＲ触媒３２の上流側排気圧及び下流側排気圧の差等に基づいて推定されるＰＭ堆積量が所定の限界値に達したときに、上記噴射ノズル５による燃料添加を通じたＤＰＮＲ触媒再生処理を実行する。このとき噴射される燃料はＤＰＮＲ触媒３２に到達すると燃焼され、これによりＰＭは着火されて最終的には焼失される。すなわちこの噴射燃料は、ＰＭの燃焼促進剤として作用する。このようなＤＰＮＲ触媒の再生処理により、ＤＰＮＲ触媒３２に堆積したＰＭの量が減少される。

Ｃ．ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、燃料や潤滑油に由来する硫黄分から生成されるＳＯｘ（硫黄酸化物）も吸収してしまう性質がある。ここで、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の吸蔵量には限界があるため、このＳＯｘ吸収量が増大すると吸蔵可能なＮＯｘ量が減少してしまうといった、いわゆるＳＯｘ被毒によるＮＯｘ浄化機能の低下現象が生じる。一方、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸収されたＳＯｘは、６００℃近い高温の還元雰囲気下において、同触媒から還元された状態で放出されることが知られており、このような条件下ではＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸収されたＳＯｘ量を減少させることができる。そこで制御装置２５は機関運転状態等に基づいて推定されるＳＯｘ吸収量が所定の限界値に達したときに、上記噴射ノズル５による燃料添加を通じたＳＯｘ被毒回復処理を実行する。このとき噴射される燃料はＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２において燃焼され、その熱より各触媒の温度は高められる。しかも燃料の燃焼によって各触媒の周りの酸素が消費され、ＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２の周りの酸素濃度も低くなり、高温及び還元雰囲気といった条件が満たされて、各触媒に堆積したＳＯｘは還元・放出される。またこの燃料はＳＯｘの還元剤としても機能する。

上記Ａ〜Ｃのような理由により、ＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２には燃料添加が行われる。
なお、ＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２は、その温度が過剰に高くなると破損してしまうおそれがある。特に、ＤＰＮＲ触媒３２にはＮＳＲ触媒３１で昇温された排気が流入するため、ＤＰＮＲ触媒３２の温度はＮＳＲ触媒３１よりも高くなる傾向がある。そこで、ＤＰＮＲ触媒３２の温度が所定の目標温度になるように、前記噴射ノズル５からの燃料供給量は調整される。

他方、添加供給される燃料の成分であるＨＣ（炭化水素）は、ＮＯｘの還元に際して浄化されるのであるが、上記各触媒の熱劣化が進行するとＨＣの浄化率（触媒で浄化されたＨＣの量／触媒に流入したＨＣの量）は低下するようになり、これに伴ってＮＯｘの浄化率（触媒で浄化されたＮＯｘの量／触媒に流入したＮＯｘの量）も低下するようになる。このような各触媒での熱劣化の進行により、排気浄化部材３０全体としての排気浄化機能は徐々に低下していくようになる。

このように排気浄化部材３０の排気浄化機能に対して影響を与える熱劣化は、触媒が受熱した温度履歴、換言すれば触媒の温度である床温の積算値と相関関係にあり、同積算値が大きくなるほど熱劣化は進行していると判断することができる。従って、制御装置２５等を用いて、排気浄化機能の熱劣化は次のようにして検出することが可能である。

すなわち、所定時間毎に床温を計測し、その計測された床温に対応する熱劣化カウンタＫを算出する。この熱劣化カウンタＫの算出に際しては、床温が高いほど、より大きい値が算出されるようにしておく。そして、同熱劣化カウンタＫを床温の計測毎に積算していく。このように熱劣化カウンタＫを積算していけば、最新の積算値は現状の熱劣化度合を示す指標値となるため、熱劣化の進行度合を検出することが可能となる。

ちなみに、熱劣化による触媒の排気浄化機能低下は、同熱劣化の進行につれて鈍化する傾向にある、逆にいえば、熱劣化による触媒の排気浄化機能低下は、熱劣化の進行初期において大きく低下する。そこで、床温計測時の熱劣化カウンタＫの積算値が小さいときほど、床温に基づいて算出される熱劣化カウンタＫの値が大きくなるように、同熱劣化カウンタＫを設定するようにすれば、より正確に熱劣化度合を推定することができる。

このように、床温に基づいて熱劣化を推定・検出する場合には、熱劣化に関係する床温の精度確保が重要である。
ここで、床温の温度分布は触媒内において均一ではなく、該触媒での添加剤（燃料）の酸化や燃焼に起因にして、その温度勾配は排気下流側に向かうほど高くなっている。そのため触媒の熱劣化は部分毎に異なっている。ところが、上記従来の装置では、触媒の一部分の温度を温度センサで測定し、その測定結果に基づいて熱劣化を検出するようにしているため、温度検出部位とは異なる部位の熱劣化を検出することはできず、触媒全体としての熱劣化を精度よく検出することはできないものとなっている。

また、排気浄化部材に複数の触媒が配設される場合にあって、排気浄化機能の高い触媒（例えば体積が大きく浄化容量が大きい触媒）と同排気浄化機能の小さい触媒（例えば体積が小さく浄化容量が小さい触媒）とでは、各触媒の熱劣化が同じように進行したとしても排気浄化機能の低下割合は互いに異なる。

本実施形態では、ＮＳＲ触媒３１よりもＤＰＮＲ触媒３２の方が排気浄化機能は高くなっており、熱劣化度合の増大に伴うＨＣ浄化率の低下割合は、図２に示すようにＮＳＲ触媒３１の方が大きくなっている。従って、図３に示すように、排気浄化部材３０全体としての排気浄化機能（ＨＣ浄化率）が熱劣化により仮に「１」低下した場合において、その排気浄化機能の低下に対するＮＳＲ触媒３１の熱劣化の影響割合を「Ｍ（０≦Ｍ≦１）」とすると、同排気浄化機能に対するＤＰＮＲ触媒３２の熱劣化の影響割合は「１−Ｍ」となる。このように、複数の触媒が配設された排気浄化部材３０を１つの触媒とみなした場合にあって、同排気浄化部材３０の排気浄化機能に対する各触媒の熱劣化の影響度合（以下、熱劣化影響度という）は互いに異なるものとなる。

そこで、本実施形態では、上記温度勾配が熱劣化検出に与える影響、及び排気浄化部材３０全体としての排気浄化機能の低下に対して各触媒の熱劣化が与える影響を考慮して、熱劣化カウンタＫを算出するための床温Ｔを求めるようにしており、これにより排気浄化部材３０の排気浄化機能に関する熱劣化を精度よく検出することができるようにしている。

以下、上記床温Ｔの算出態様について説明する。
まず、図４に示すように、本実施形態では排気浄化部材３０の各部の温度を推定、あるいは実測するようにしている。

同図４に示すように本実施形態では、ＮＳＲ触媒３１の排気上流側の温度、すなわち同ＮＳＲ触媒３１に流入する排気の温度（以下、入りガス温度という）Ｔ０を推定するようにしている。この入りガス温度Ｔ０は、機関回転速度及び燃焼室への燃料噴射量等に基づいて推定される。ちなみに機関回転速度が高いほど、また燃料噴射量が多いほど入りガス温度Ｔ０の値が高くなるように、該入りガス温度Ｔ０は推定される。

また、ＮＳＲ触媒３１内にあって排気上流部から排気下流部にかけて、順に第１床温Ｔ１、第２床温Ｔ２、及び第３床温Ｔ３といった３箇所の床温が推定される。これら各床温Ｔ１〜Ｔ３は、噴射ノズル５からの燃料添加量Ｑｈｃ、吸入空気量ＧＡ、ＮＳＲ触媒３１内の温度勾配、及び第１排気温度センサ３３にて実測される第１排気温度Ｔａに基づいて推定される。より詳細には、燃料添加量Ｑｈｃや吸入空気量ＧＡが多いほど、各床温Ｔ１〜Ｔ３の値が高くなるように、各床温Ｔ１〜Ｔ３は推定される。また、その推定に際しては、ＮＳＲ触媒３１内の温度勾配を考慮し、基本的に各床温Ｔ１〜Ｔ３の大小関係が「Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３」となるようにそれぞれ推定される。そして、第１排気温度Ｔａに基づいて各床温Ｔ１〜Ｔ３は補正される。例えば、ＮＳＲ触媒３１を通過した直後の排気の温度を第３床温Ｔ３等に基づいて推定し、その推定された温度が第１排気温度Ｔａよりも低い場合には、その温度差に応じて各床温Ｔ１〜Ｔ３はそれぞれ高温側に補正される。このように各床温Ｔ１〜Ｔ３の推定に際して、排気温度センサの検出値、即ち排気温度の実測値を用いて各床温Ｔ１〜Ｔ３をフィードバック補正することにより、各床温の推定精度はさらに高められる。

また、ＤＰＮＲ触媒３２内にあって排気上流部から排気下流部にかけて、順に第４床温Ｔ４、第５床温Ｔ５、第６床温Ｔ６、及び第７床温Ｔ７といった４箇所の床温が推定される。これら各床温Ｔ４〜Ｔ７も、噴射ノズル５からの燃料添加量Ｑｈｃ、吸入空気量ＧＡ、ＤＰＮＲ触媒３２内の温度勾配、及び第２排気温度センサ３４にて実測される第２排気温度Ｔｂに基づいて推定される。なお、各床温Ｔ４〜Ｔ７の推定態様は、上述した各床温Ｔ１〜Ｔ３の推定態様と同様である。

次に、上記推定される排気浄化部材３０の各部の温度に基づき、熱劣化カウンタ算出用の上記床温Ｔを算出する処理について説明する。
図５に、熱劣化カウンタ算出用の床温算出処理についてその手順を示す。なお本処理は制御装置２５によって所定期間毎に繰り返し実行される。

本処理が開始されるとまず、第１排気温度センサ３３及び第２排気温度センサ３４が正常であるか否かが判定される（Ｓ１００）。ここでの正常判定処理は適宜実施すればよいが、例えば各温度センサ３３、３４と上記入りガス温度Ｔ０との偏差が所定の範囲内に収まっている場合には「正常」と判断し、同偏差が過度に大きい場合には「異常」と判断するようにしてもよい。

そして、第１及び第２排気温度センサ３３、３４が正常である旨判定されると（Ｓ１００：ＹＥＳ）、熱劣化カウンタＫを算出するための上記床温Ｔが、次式（１）から算出される（Ｓ１１０）。

熱劣化カウンタ算出用の床温Ｔ＝ＮＳＲ補正床温Ｔｎ＋ＤＰＮＲ補正床温Ｔｄ …（１）

ここで、ＮＳＲ補正床温Ｔｎとは、前記第１床温Ｔ１から第３床温Ｔ３の平均値をＮＳＲ触媒３１の熱劣化影響度Ｍ１で補正した値であり、次式（２）から算出される。

ＮＳＲ補正床温Ｔｎ＝Ｍ１×（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３） …（２）
Ｍ１：ＮＳＲ触媒３１の熱劣化影響度
Ｔ１：第１床温
Ｔ２：第２床温
Ｔ３：第３床温

また、ＤＰＮＲ補正床温Ｔｄとは、前記第４床温Ｔ４から第７床温Ｔ７の平均値をＤＰＮＲ触媒３２の熱劣化影響度Ｍ２で補正した値であり、次式（３）から算出される。

ＤＰＮＲ補正床温Ｔｄ＝Ｍ２×（Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６＋Ｔ７） …（３）
Ｍ２＝（１−Ｍ１）：ＤＰＮＲ触媒３２の熱劣化影響度
Ｔ４：第４床温
Ｔ５：第５床温
Ｔ６：第６床温
Ｔ７：第７床温

なお、ＮＳＲ触媒３１と比較して、ＤＰＮＲ触媒３２の方が熱劣化による排気浄化機能の低下割合は小さくなっている。そのため、ＤＰＮＲ触媒３２の熱劣化影響度Ｍ２としては、ＮＳＲ触媒３１の熱劣化影響度Ｍ１よりも小さい値が設定されている。

こうして熱劣化カウンタ算出用の床温Ｔが算出されると本処理は一旦終了され、同床温Ｔに基づいて上述したような熱劣化カウンタＫの算出が行われる。そして、同熱劣化カウンタＫの積算値に基づいて排気浄化部材３０の排気浄化機能の熱劣化が検出される。

このように、本実施形態では、ＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２といった各触媒の床温を平均化しているため、触媒での温度勾配が熱劣化検出に与える悪影響を抑えることができる。また、排気浄化部材３０全体としての排気浄化機能に関する各触媒の熱劣化の影響度にて各触媒の平均床温が補正されるため、同排気浄化機能に対する各触媒の熱劣化の影響が上記算出される床温Ｔには適切に反映される。従って、複数の触媒が配設された排気浄化部材３０についてその排気浄化機能に関する熱劣化が精度よく検出される。

他方、上記ステップＳ１００において、第１排気温度センサ３３、あるいは第２排気温度センサ３４に異常ありと判断される場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、以下の処理が実行される。

まず、第１排気温度センサ３３や第２排気温度センサ３４に異常が生じると第１〜第７床温Ｔ１〜Ｔ７を適切に推定することができなくなり、燃料添加による排気浄化部材３０の過昇温等、換言すればＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２の過昇温等を適切に検出することが困難になる。そこで、第１排気温度センサ３３、あるいは第２排気温度センサ３４に異常ありと判断される場合には、燃料添加が禁止される（Ｓ１２０）。

また、第１排気温度センサ３３や第２排気温度センサ３４に異常が生じると第１〜第７床温Ｔ１〜Ｔ７の推定精度が低下するため、排気浄化部材３０の排気浄化機能に関する熱劣化の検出精度も低下するようになる。

ここで、触媒は添加剤（燃料）の酸化反応熱や燃焼熱のみならず、排気によっても加熱される。従って、添加剤供給が禁止された場合の床温は、触媒の排気上流側の排気温度、すなわち触媒に流入する排気の温度に依存する。

そこで、ステップＳ１２０にて燃料添加が禁止されると、次に、上記推定される入りガス温度Ｔ０がＮＳＲ触媒３１及びＤＰＮＲ触媒３２の床温として設定される。すなわち入りガス温度Ｔ０が上記床温Ｔとして設定される（Ｓ１３０）。

こうして排気温度センサの異常時における熱劣化カウンタ算出用の床温Ｔが算出されると本処理は一旦終了され、同床温Ｔに基づいて上述したような熱劣化カウンタＫの算出が行われる。そして、同熱劣化カウンタＫの積算値に基づいて排気浄化部材３０の排気浄化機能の熱劣化が検出される。

このように本実施形態では、排気温度センサの異常時におけるＮＳＲ触媒３１及びＤＰＮＲ触媒３２の床温として、排気浄化部材３０の排気上流側の推定排気温度を設定するようにしている。そして、その設定された床温に基づき、排気浄化部材３０の排気浄化機能の熱劣化が検出される。従って、第１排気温度センサ３３や第２排気温度センサ３４の異常時であっても、各触媒の床温を適切に推定することができるようになり、もって各触媒の床温に基づいて推定される前記熱劣化についてその検出精度低下が好適に抑制される。

以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
（１）ＮＳＲ触媒３１及びＤＰＮＲ触媒３２を備える排気浄化部材３０の排気浄化機能の熱劣化を検出するに際して、各触媒の複数箇所の床温を推定し、その推定された各床温の平均値を求めるようにしている。そのため、各触媒のそれぞれの温度勾配が上記熱劣化検出に与える影響を抑えることができ、触媒全体としての熱劣化の状態を適切に把握することができるようになる。従って、排気浄化部材３０についてその排気浄化機能の熱劣化を精度よく検出することができるようになる。

（２）さらに、複数の触媒が配設された排気浄化部材３０の熱劣化を検出するに際して、排気浄化部材３０の排気浄化機能に対する各触媒の熱劣化影響度（熱劣化影響度Ｍ１や熱劣化影響度Ｍ２）を各触媒毎にそれぞれ設定するようにしている。そして、各触媒毎に算出される前記平均値を各触媒毎に設定された熱劣化影響度にて補正し、その補正値に基づいて排気浄化部材３０の排気浄化機能に関する熱劣化を検出するようにしている。従って、排気浄化部材３０の排気浄化機能に関する熱劣化を検出するに際して、同排気浄化機能に対する各触媒の熱劣化影響を適切に反映させることができるようになり、もって複数の触媒が配設される上記排気浄化部材３０の排気浄化機能に関する熱劣化を精度よく検出することができるようになる。

（３）排気浄化機能の低い触媒と比較して、排気浄化機能の高い触媒ほど、熱劣化による排気浄化機能の低下割合は小さくなる。そこで、上記実施形態では、排気浄化機能の高い触媒ほど前記熱劣化影響度が小さくなるように該熱劣化影響度を設定するようにしている。従って、排気浄化部材３０全体としての排気浄化機能に対して、各触媒の熱劣化が与える影響を適切に設定することができるようになる。

（４）上記排気浄化部材３０は、ＮＳＲ触媒３１及びＤＰＮＲ触媒３２を備え、さらに同排気浄化部材３０には添加剤として燃料が供給される。このような排気浄化部材３０では、ＮＳＲ触媒３１及びＤＰＮＲ触媒３２の熱劣化が添加剤の酸化反応熱や燃焼熱によって進行しやすくなる。この点、本実施形態では、同排気浄化部材３０についてその熱劣化を検出するための床温算出に際して、上述したような床温算出処理を実行するようにしており、複数の触媒が配設された排気浄化部材３０の排気浄化機能に関する熱劣化を精度よく検出することができる。従って、熱劣化が進行しやすいＮＳＲ触媒３１及びＤＰＮＲ触媒３２を排気浄化部材３０に配設する場合であっても、その熱劣化を精度よく検出することができるようになる。

（第２の実施形態）
次に、この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を具体化した第２の実施形態について、図６及び図７を併せ参照して説明する。

上記第１の実施形態における排気浄化部材３０には、複数の触媒が配設されていた。一方、本実施形態では排気浄化部材に１つの触媒が配設されており、排気浄化部材に配設された触媒の数、及び熱劣化カウンタ算出用の床温算出処理についてその一部が異なる点以外は基本的に第１の実施形態と同様である。そこで、以下ではこれら相違点を中心に、本実施形態にかかる内燃機関の排気浄化装置を説明する。

まず、図６に示すように、本実施形態における排気浄化部材１００には上記ＤＰＮＲ触媒３２のみが配設されている。また、ＤＰＮＲ触媒３２の排気下流側には、排気温度センサ１２０が設けられており、ＤＰＮＲ触媒３２を通過した直後の排気の温度である排気温度Ｔｃが同排気温度センサ１２０によって検出される。そして排気浄化部材１００の各部の温度を推定、あるいは実測するようにしている。

同図６に示すように本実施形態では、ＤＰＮＲ触媒３２の排気上流側の温度、すなわち同ＤＰＮＲ触媒３２に流入する排気の温度である入りガス温度Ｔ０が推定される。この入りガス温度Ｔ０は、第１の実施形態と同様に、機関回転速度及び燃焼室への燃料噴射量等に基づいて推定される。

また、ＤＰＮＲ触媒３２内にあって排気上流部から排気下流部にかけて、順に第１床温Ｔ１、第２床温Ｔ２、第３床温Ｔ３、及び第４床温Ｔ４といった４箇所の床温が推定される。これら各床温Ｔ１〜Ｔ４も、第１の実施形態と同様に、噴射ノズル５からの燃料添加量Ｑｈｃ、吸入空気量ＧＡ、ＤＰＮＲ触媒３２内の温度勾配、及び排気温度センサ１２０にて実測される排気温度Ｔｃに基づいて推定される。すなわち、燃料添加量Ｑｈｃや吸入空気量ＧＡが多いほど、各床温Ｔ１〜Ｔ４の値が高くなるように、各床温Ｔ１〜Ｔ４は推定される。また、その推定に際しては、ＤＰＮＲ触媒３２内の温度勾配を考慮し、基本的に各床温Ｔ１〜Ｔ４の大小関係が「Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４」となるようにそれぞれ推定される。そして、排気温度Ｔｃに基づいて各床温Ｔ１〜Ｔ４は補正されることにより、各床温Ｔ１〜Ｔ４の推定精度はさらに高められる。

次に、上記推定される排気浄化部材１００、換言すればＤＰＮＲ触媒３２の各部の温度に基づき、熱劣化カウンタ算出用の床温Ｔを算出する処理について説明する。
図７に、熱劣化カウンタ算出用の床温算出処理についてその手順を示す。なお本処理も制御装置２５によって所定期間毎に繰り返し実行される。

本処理が開始されるとまず、排気温度センサ１２０が正常であるか否かが判定される（Ｓ２００）。ここでの正常判定処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１００での処理と同様である。

そして、排気温度センサ１２０が正常である旨判定されると（Ｓ２００：ＹＥＳ）、第１床温Ｔ１から第４床温Ｔ４の平均値が次式（４）から算出され、その算出された平均値が熱劣化カウンタＫを算出するための上記床温Ｔとして設定される（Ｓ２１０）。

熱劣化カウンタ算出用の床温Ｔ＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）／４ …（４）

こうして熱劣化カウンタ算出用の床温Ｔが算出されると本処理は一旦終了され、同床温Ｔに基づいて上述したような熱劣化カウンタＫの算出が行われる。そして、同熱劣化カウンタＫの積算値に基づいて排気浄化部材３０の排気浄化機能の熱劣化、すなわちＤＰＮＲ触媒３２の熱劣化が検出される。

このように、本実施形態では、ＤＰＮＲ触媒３２の床温を平均化しているため、同ＤＰＮＲ触媒３２での温度勾配が熱劣化検出に与える悪影響を抑えることができる。
ちなみに、本実施形態のように、排気浄化部材３０に１つの触媒のみを備える場合には、その触媒の熱劣化がそのまま排気浄化部材３０の排気浄化機能の熱劣化になる。従って、第１の実施形態で説明した上記式（２）におけるＮＳＲ触媒３１の熱劣化影響度Ｍ１を「０」に設定し、上記式（３）におけるＤＰＮＲ触媒３２の熱劣化影響度Ｍ２を「１」に設定した場合の上記式（１）から算出される床温Ｔに基づき、本実施形態におけるＤＰＮＲ触媒３２の熱劣化を検出することもできる。

他方、上記ステップＳ２００において、排気温度センサ１２０に異常ありと判断される場合には（Ｓ２００：ＮＯ）、第１の実施形態において第１排気温度センサ３３や第２排気温度センサ３４に異常が生じると判断された場合と同様な処理が実行される。

すなわち、燃料添加が禁止され（Ｓ２２０）、上記入りガス温度Ｔ０がＤＰＮＲ触媒３２の床温として設定される。すなわち入りガス温度Ｔ０が上記床温Ｔとして設定される（Ｓ２３０）。

こうして排気温度センサ１２０の異常時における熱劣化カウンタ算出用の床温Ｔが算出されると本処理は一旦終了され、同床温Ｔに基づいて上述したような熱劣化カウンタＫの算出が行われる。そして、同熱劣化カウンタＫの積算値に基づいて排気浄化部材１００の排気浄化機能の熱劣化が検出される。

なお、本実施形態では排気浄化部材１００にＤＰＮＲ触媒３２が配設される場合について説明したが、同排気浄化部材にＮＳＲ触媒３１が配設される場合にも同様な態様で該ＮＳＲ触媒３１に関する熱劣化カウンタ算出用の床温Ｔを設定することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
（１）上述したように、触媒には温度勾配が生じるため、同触媒の各部における熱劣化は異なるようになる。この点、本実施形態では、ＤＰＮＲ触媒３２の複数箇所の推定床温についてその平均値を算出し、その平均値に基づいて排気浄化部材１００の排気浄化機能に関する熱劣化、換言すればＤＰＮＲ触媒３２の熱劣化を検出するようにしている。そのため、ＤＰＮＲ触媒３２の温度勾配が熱劣化検出に与える影響を抑えることができ、もってＤＰＮＲ触媒３２全体としての熱劣化の状態を適切に把握することができるようになる。従って、排気浄化部材１００についてその排気浄化機能の熱劣化を精度よく検出することができるようになる。

なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・図８に示すように、熱劣化による触媒の排気浄化機能低下は、同熱劣化の進行につれて鈍化していく。そのため、複数の触媒においてそれぞれ熱劣化が進行していくにつれて、各触媒における排気浄化機能の差異は小さくなっていく。従って、複数の触媒についてそれぞれの熱劣化が進行していくにつれて、各触媒における前記熱劣化影響度の差も小さくなる。そこで、第１の実施形態において、検出される熱劣化（熱劣化カウンタＫの積算値）に基づいて前記熱劣化影響度Ｍ１やＭ２を可変設定するようにしてもよい。この場合には、排気浄化部材３０の排気浄化機能に関する熱劣化を検出する際に、複数の触媒（ＮＳＲ触媒３１及びＤＰＮＲ触媒３２）の熱劣化進行による熱劣化影響度の変化を反映させることができるようになる。そのため、複数の触媒が配設される排気浄化部材３０の排気浄化機能に関する熱劣化をさらに精度よく検出することができるようになる。

なお、このような熱劣化影響度の可変設定に際しては、排気浄化部材３０の排気浄化機能の熱劣化度合が高くなるほど、各触媒毎に設定される熱劣化影響度の差が小さくなるように、該熱劣化影響度を可変設定することにより、熱劣化影響度を適切に設定することができる。

・第１の実施形態では、２つの触媒が配設された排気浄化部材３０を備える排気浄化装置に本発明を適用した場合について説明した。この他、３つ以上の触媒が配設された排気浄化部材を備える排気浄化装置にも本発明は同様に適用することができる。この場合にも、排気浄化部材に配設された各触媒毎に熱劣化影響度を設定し、第１の実施形態と同様な態様で床温Ｔを算出することにより、同第１の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

・ＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２の複数箇所の床温に関する推定態様は任意に変更することができる。
・上記添加剤はエンジン１の燃料であったが、これと同様な作用が得られる添加剤であればどのようなものでもよい。

・上記噴射ノズル５は、排気浄化部材の排気上流側であればその取り付け位置は任意である。
・ＮＳＲ触媒３１は上述したようなＮＯｘ吸蔵還元型触媒に限定されない。要はＮＯｘを浄化することのできる触媒であればよい。また、第１の実施形態や第２の実施形態において、排気浄化部材に配設される触媒はＮＳＲ触媒３１やＤＰＮＲ触媒３２であったが、この他、熱劣化する触媒が配設された排気浄化部材を備える排気浄化装置にも本発明は同様に適用することができる。

・温度センサなどを用いて入りガス温度Ｔ０を実測するようにしてもよい。
・本発明の適用対象となる内燃機関はディーゼル機関に限らない。例えば、ＮＯｘ浄化触媒を備えるガソリン機関にも本発明は同様に適用することができる。

本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置の第１の実施形態について、これが適用される内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。 各触媒における熱劣化度合とＨＣ浄化率との関係を示すグラフ。 排気浄化部材の排気浄化機能の低下に対して各触媒の熱劣化が与える影響割合を示す概念図。 同実施形態における床温の推定箇所を示す模式図。 同実施形態における床温算出処理の手順を示すフローチャート。 第２の実施形態における床温の推定箇所を示す模式図。 同実施形態における床温算出処理の手順を示すフローチャート。 第１の実施形態の変形例において、触媒の熱劣化の進行度合に対する排気浄化機能の低下傾向を示すグラフ。

符号の説明

１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、５…噴射ノズル、６ａ〜６ｄ…排気ポート、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホールド、９…コモンレール、１０…サプライポンプ、１１…ターボチャージャ、１３…ＥＧＲ通路、１４…ＥＧＲクーラ、１５…ＥＧＲ弁、１６…スロットル弁、１７…アクチュエータ、１８…インタークーラ、１９…エアフロメータ、２０…スロットル開度センサ、２１…空燃比センサ、２２…ＥＧＲ弁開度センサ、２３…機関回転速度センサ、２４…アクセルセンサ、２５…制御装置（検出手段）、２６…排気通路、２７…燃料供給管、３０…排気浄化部材、３１…ＮＳＲ触媒、３２…ＤＰＮＲ触媒、３３…第１排気温度センサ、３４…第２排気温度センサ、１００…排気浄化部材、１２０…排気温度センサ。

Claims (7)

1. 排気浄化用の触媒が配設された排気浄化部材と、同排気浄化部材の排気浄化機能の熱劣化を検出する検出手段とを備える内燃機関の排気浄化装置であって、
   前記検出手段は、前記触媒の複数箇所の床温を推定し、その推定された各床温の平均値に基づいて前記熱劣化を検出する
   ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
   前記排気浄化部材には複数の触媒が配設されており、
   前記検出手段は、各触媒毎に前記平均値を算出するとともに、各触媒毎に設定される値であって前記排気浄化機能に対する各触媒の熱劣化影響度を示す値にてその算出された平均値を補正し、その補正値に基づいて前記熱劣化を検出する
   ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
3. 前記熱劣化影響度は、排気浄化機能の高い触媒ほど小さくされる
   請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 前記熱劣化影響度は、前記熱劣化に基づいて可変設定される
   請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 前記熱劣化の度合が高くなるほど、各触媒毎に設定される前記熱劣化影響度の差は小さくされる
   請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
6. 前記排気浄化部材は、ＮＯｘ浄化触媒と、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ機能付きのＮＯｘ浄化触媒とを備える
   請求項２〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
   前記排気浄化部材は添加剤が供給される部材であり、
   前記検出手段は、前記推定される床温を排気温度センサの検出値で補正し、かつ前記排気温度センサの異常時には、前記添加剤の供給を禁止するとともに、前記触媒の排気上流側の推定排気温度を同触媒の床温として設定し、その設定された床温に基づいて前記熱劣化を検出する
   ことを特徴する内燃機関の排気浄化装置。

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