JP2019183814A - 内燃機関の異常診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】酸化機能を有する前段浄化装置と後段浄化装置とが排気管に直列に配置された内燃機関において、後段浄化装置の酸化機能に関する異常の有無を精度よく診断する。【解決手段】異常診断システムは、内燃機関の排気管に設けられた前段浄化装置と、前段浄化装置よりも排気下流側に直列に設けられた後段浄化装置と、前段浄化装置の排気上流側に燃料を供給する燃料供給装置と、後段浄化装置の酸化機能に関する異常の有無を判定する制御装置と、を備える。制御装置は、燃料供給装置によって燃料を供給し、供給された燃料の一部が前記前段浄化装置の下流側へ流出しているスリップ状態であるか否かを判定する。そして、スリップ状態のときに後段浄化装置へ流入するガスの温度に対する後段浄化装置から流出するガスの温度の変化度合を検出し、検出された前記変化度合に基づいて異常の有無を判定する。【選択図】図６

Description

本発明は、内燃機関の異常診断システムに関し、詳しくは、排気管に設けられた酸化触媒の異常の有無を診断する異常診断システムに関する。

特許文献１には、触媒の浄化性能の低下を検出するための触媒劣化検出装置に関する技術が開示されている。この技術の内燃機関には、排気通路の途中に第1触媒と第２触媒とが直列に配置されている。特許文献１の技術では、これらの触媒の劣化を検出するため、触媒劣化検出処理を行うこととしている。触媒劣化検出処理では、排気通路に設けられた燃料添加弁から燃料を噴射することにより、排気ガス中に所定量の燃料を添加する。添加された燃料は、これらの触媒において排気ガス中の酸素と酸化反応し、反応熱を発生する。第１触媒及び第２触媒は、劣化するに伴ってその酸化能力が低下する。このため、排気ガス中に同じ量の燃料を添加した場合であっても、これらの触媒の酸化能力が低下していると、これらの触媒の温度上昇量が小さくなる。そこで、触媒劣化検出処理では、この温度上昇量が正常な場合に比して小さいときに、これらの触媒が劣化していると判断する。

特開２００８−１２１４２８号公報

上記の技術の触媒劣化検出処理では、第１触媒の排気上流側から燃料を添加している。このため、添加された燃料は、先ず第１触媒に流入して酸化反応する。そして、第１触媒において酸化反応せずにすり抜けた燃料は、次に第２触媒に流入して酸化反応する。

第１触媒での酸化反応は、第１触媒の温度、燃料添加量、排気のガス流量などの影響を受ける。このため、第１触媒での酸化反応度合によっては、第１触媒をすり抜ける燃料量が少なくなり、第２触媒の劣化を精度よく検出できないおそれがある。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、酸化機能を有する前段浄化装置と後段浄化装置とが排気管に直列に配置された内燃機関において、後段浄化装置の酸化機能に関する異常の有無を精度よく診断することのできる内燃機関の異常診断システムを提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の課題を解決するため、内燃機関の排気管に設けられた酸化機能を有する前段浄化装置と、排気管において前段浄化装置よりも排気下流側に直列に設けられた酸化機能を有する後段浄化装置と、前段浄化装置の排気上流側に燃料を供給する燃料供給装置と、後段浄化装置の酸化機能に関する異常の有無を判定する制御装置と、を備える異常診断システムに適用される。制御装置は、燃料供給装置によって燃料を供給し、供給された燃料の一部が前記前段浄化装置の下流側へ流出しているスリップ状態であるか否かを判定するように構成されている。そして、制御装置は、スリップ状態のときに後段浄化装置へ流入するガスの温度に対する後段浄化装置から流出するガスの温度の変化度合を検出し、検出された変化度合に基づいて異常の有無を判定するように構成されている。

第２の発明は、第１の発明において更に以下の特徴を有する。
制御装置は、燃料供給装置によって供給される燃料の燃料量と前段浄化装置へと流入するガス流量とに基づいて、スリップ状態の有無を判定するように構成されている。

第３の発明は、第１又は第２の発明において更に以下の特徴を有する。
後段浄化装置は、排気管を流れる微粒子を捕集するフィルタを含んで構成されている。内燃機関は、燃料供給装置によって燃料を供給することにより後段浄化装置の機能を回復させる再生制御を実行可能に構成されている。そして、制御装置は、再生制御の実行中に異常の有無を判定するように構成されている。

第４の発明は、第３の発明において更に以下の特徴を有する。
制御装置は、再生制御の実行中においてスリップ状態でない状態が所定時間継続した場合、前段浄化装置へと流入するガス流量を増量するガス流量増量制御を行うように構成されている。

第５の発明は、第４の発明において更に以下の特徴を有する。
制御装置は、ガス流量増量制御を行う場合、ガス流量に応じて燃料供給装置によって供給される燃料の量を決定するように構成されている。

第６の発明は、第３の発明において更に以下の特徴を有する。
制御装置は、再生制御の実行中においてスリップ状態でない状態が所定時間継続した場合、燃料供給装置によって供給される燃料を増量する燃料増量制御を行うように構成されている。

第７の発明は、第１乃至第６の何れか１つの発明において更に以下の特徴を有する。
制御装置は、後段浄化装置へ流入するガスの温度に対する後段浄化装置から流出するガスの温度の温度差を、変化度合の指標として検出するように構成されている。そして、制御装置は、検出された温度差が所定の基準温度差よりも大きい場合に、異常が有ると判定するように構成されている。

第１の発明によれば、供給された燃料の一部が前段浄化装置の下流側へ流出しているスリップ状態のときに、後段浄化装置から流出するガスの温度変化度合が検出される。このため、本発明によれば、後段浄化装置へ燃料が確実に供給されているときの温度変化度合を検出することができるので、後段浄化装置の酸化機能に関する異常の有無を高精度に診断することが可能となる。

前段浄化装置へ流入する排気ガスの流量と燃料の供給量は、燃料が前段浄化装置をすり抜けるか否かの指標となる。このため、第２の発明によれば、これらの指標値に基づいて、スリップ状態の有無を精度よく判定することができる。

第３の発明によれば、後段浄化装置の異常診断は、当該後段浄化装置の再生制御の実行中に行われる。このため、本発明によれば、再生制御による燃料供給を利用して後段浄化装置の異常診断を行うことができるので、再生制御とは別に異常診断を行う場合に比べて燃料消費を抑制することができる。

第４の発明によれば、再生制御の実行中にスリップ状態でない状態が所定時間継続した場合に、前段浄化装置へと流入するガス流量が増量される。これにより、スリップ状態への移行を促進することができるので、再生制御の間に強制的に異常診断を行うことが可能となる。

前段浄化装置へと流入するガス流量が大きいほどスリップ状態へと移行するための燃料供給量の下限は低くなる。第５の発明によれば、ガス流量増量制御において、ガス流量に応じて燃料供給量が決定される。これにより、燃料供給量の適正化を図り燃費の悪化を防ぐことが可能となる。

第６の発明によれば、再生制御の実行中にスリップ状態でない状態が所定時間継続した場合に、前段浄化装置へと供給する燃料量が増量される。これにより、スリップ状態への移行を促進することができるので、再生制御の間に強制的に異常診断を行うことが可能となる。

第７の発明によれば、後段浄化装置の前後のガス温度の温度差を用いて異常診断が行われる。このため、本発明によれば、後段浄化装置での酸化反応の度合を精度よく検出することができるので、異常診断の診断精度を高めることが可能となる。

実施の形態１の異常診断システムの構成を示す図である。 異常診断制御においてスリップ状態が継続しているときのＤＯＣ及びＤＰＦの状態を説明するための模式図である。 図２に示す異常診断制御における排気ガス温度と燃焼供給量の変化を示すタイムチャートである。 異常診断制御においてスリップ状態が継続していないときのＤＯＣ及びＤＰＦの状態を説明するための模式図である。 図４に示す異常診断制御における排気ガス温度と燃焼供給量の変化を示すタイムチャートである。 実施の形態１のシステムにおいて実行される異常診断制御のルーチンを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

実施の形態１．
実施の形態１について図を参照して説明する。

［異常診断システムの構成］
図１は、実施の形態１の異常診断システムの構成を示す図である。図１に示すシステムは、車両に搭載される内燃機関としてディーゼルエンジン１０（以下、単に「エンジン１０」とも称する）を備えている。エンジン１０の各気筒には、燃料としての軽油を噴射するインジェクタ（図示省略）が設けられている。なお、図１に描かれるエンジン１０は直列４気筒エンジンであるが、エンジン１０の気筒数および気筒配列は特に限定されない。また、図１には、４つのインジェクタ１２のうちの１つが描かれている。

エンジン１０の排気マニホールド１４には、ターボチャージャ１６の排気タービンの入口が接続されている。排気タービンは図示しない吸気管に設けられたコンプレッサに連結されている。コンプレッサは、排気タービンの回転により駆動して吸気を過給する。排気タービンの出口には排気管２０が接続されている。排気管２０には、排気を浄化する浄化装置として、酸化機能を有する前段浄化装置と後段浄化装置とが直列に配置されている。図１に示すエンジン１０では、前段浄化装置がＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）２２であり、後段浄化装置がＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）２４である。

ＤＯＣ２２は、排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化して、水（Ｈ_２Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ_２）に転化させる酸化機能を有する触媒である。ＤＰＦ２４は、ＤＯＣ２２と同様の酸化機能と、排気中に含まれる微粒子（ＰＭ）を捕集するフィルタとしての機能と、を備える触媒である。ＤＯＣ２２の排気上流側には、燃料を排気管２０に添加する燃料供給装置としての燃料添加弁２６が設けられている。

図１に示すシステムは、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０を備えている。ＥＣＵ３０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えている。ＥＣＵ３０は、車両に搭載された各種センサの信号を取り込み処理する。各種センサには、第一温度センサ３２、第二温度センサ３４、第三温度センサ３６、及び差圧センサ３８が含まれている。第一温度センサ３２は、ＤＯＣ２２の入口の排気ガス温度Ｔ１（以下、「ＤＯＣ前排気ガス温度」と称する）を検出する。第二温度センサ３４は、ＤＯＣ２２の出口とＤＰＦ２４の入口の間の排気ガス温度Ｔ２（以下、「ＤＰＦ前排気ガス温度」又は「ＤＯＣ後排気ガス温度」と称する）を検出する。第三温度センサ３６は、ＤＰＦ２４の出口の排気ガス温度Ｔ３（以下、「ＤＰＦ後排気ガス温度」と称する）を検出する。また、差圧センサ３８は、ＤＰＦ２４の前後の圧力差を検出する。ＥＣＵ３０は、取り込んだ各センサの信号を処理して所定の制御プログラムに従って各種アクチュエータを操作する。ＥＣＵ３０によって操作されるアクチュエータには、上述したインジェクタ１２、及び燃料添加弁２６が含まれている。

［ＤＰＦ２４でのＰＭ再生制御］
本実施の形態では、ＥＣＵ３０によるエンジン制御として、ＤＰＦ２４の昇温制御（以下「ＰＭ再生制御」とも称する）が行われる。ＰＭ再生制御は、ＤＰＦ２４で捕集したＰＭの推定値が除去要求量に到達したときに、燃料添加弁２６から排気へ燃料を添加する制御である。例えば差圧センサ３８で検出した圧力差が所定値に到達したときに、ＰＭの推定値が除去要求量に到達したと判断することができる。燃料添加弁２６から排気に燃料を供給することで、主にＤＯＣ２２において供給燃料が酸素と酸化反応し、この酸化反応熱によりＤＰＦ２４の床温を６００℃以上まで上昇させる。これにより、ＤＰＦ２４で捕集したＰＭを燃焼除去できるので、ＤＰＦ２４の捕集機能を回復させることができる。なお、ＤＰＦ２４の床温を６００℃以上に上昇させるための燃料添加弁２６からの燃料供給量は、例えばＤＰＦ２４の床温と関連付けたマップに基づき決定することができる。ＤＰＦ２４の床温は、例えば第三温度センサ３６により検出されるＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３を用いることができる。上記のマップは、例えばＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶させておき、ＤＰＦ２４の実際の床温に応じて適宜読み出すことができる。

［ＤＯＣ及びＤＰＦの異常診断制御］
ＤＯＣ２２及びＤＰＦ２４は、劣化するに伴って酸化機能が徐々に低下していく。そこで、本実施の形態では、ＥＣＵ３０によるエンジン制御として、ＤＯＣ２２及びＤＰＦ２４の異常診断制御が行われる。ＤＯＣ２２及びＤＰＦ２４の異常診断制御では、燃料添加弁２６から排気ガスへ燃料を供給する。供給された燃料がＤＯＣ２２及びＤＰＦ２４において酸素と酸化反応すると、酸化反応熱が発生する。このため、ＤＯＣ前排気ガス温度Ｔ１とＤＯＣ後排気ガス温度Ｔ２に有意な差が生じたか否かによって、ＤＯＣ２２の酸化機能が正常であるか否かを判断することができる。また、同様に、ＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２とＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３に有意な差が生じたか否かによって、ＤＰＦ２４の酸化機能が正常であるか否かを判断することができる。なお、ＤＯＣ２２及びＤＰＦ２４の異常診断は、上述したＰＭ再生制御の実行中に行うことが望ましい。これにより、ＰＭ再生制御による排気への燃料供給を利用することができるので、ＤＯＣ２２及びＤＰＦ２４の異常診断を単独で行う場合に比較して燃費の悪化を抑制することができる。

［ＤＰＦの異常診断制御の問題点］
上述した異常診断制御においてＤＰＦ２４の酸化機能の異常を診断するためには、供給された燃料の一部がＤＯＣ２２をすり抜けて下流側へ流出し、ＤＰＦ２４へと供給される必要がある。以下、供給された燃料の一部がＤＯＣ２２をすり抜けて下流側へ流出している状態を「スリップ状態」と称する。異常診断制御の実行中にスリップ状態が継続するか否かは、燃料添加弁２６からの燃料供給量や排気管２０からＤＯＣ２２へ流入するガス流量によって変化する。

図２は、異常診断制御においてスリップ状態が継続しているときのＤＯＣ及びＤＰＦの状態を説明するための模式図である。この図では、燃料添加弁２６からの燃料供給量が多量であり、且つ排気管２０からＤＯＣ２２へ流入するガス流量が多量である場合を例示している。燃料添加弁２６から供給されたＨＣ等の燃料は、排気管２０を通って先ずＤＯＣ２２に流入する。ガス流量及び燃料供給量が何れも多量である場合、供給された燃料は、その一部がＤＯＣ２２から排気下流側へすり抜ける。このため、ＤＯＣ２２の排気下流側には、酸化反応によって高温となった排気ガスに加えて、燃料が導出されている。

図３は、図２に示す異常診断制御における排気ガス温度と燃焼供給量の変化を示すタイムチャートである。図２に示す異常診断制御のようにスリップ状態が継続していると、ＤＯＣ２２での酸化反応によって高温となった排気ガスに加えて燃料がＤＰＦ２４に流入する。ＤＰＦ２４の酸化機能が正常である場合には、流入した燃料がＤＰＦ２４において酸素と酸化反応し、酸化反応熱が発生する。これにより、ＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３が上昇するため、ＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２との間に有意な温度差が発生する。一方、ＤＰＦ２４の酸化機能に異常がある場合には、燃料がＤＰＦ２４に流入したとしても酸素との酸化反応が活発に行われない。この場合、発生する酸化反応熱が小さいため、ＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３とＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２との間に有意な温度差が発生しない。このように、スリップ状態が継続していれば、ＤＰＦ２４の異常診断を精度よく実行することが可能となる。

図４は、異常診断制御においてスリップ状態が継続していないときのＤＯＣ及びＤＰＦの状態を説明するための模式図である。この図では、燃料添加弁２６からの燃料供給量が少量であり、且つ排気管２０からＤＯＣ２２へ流入するガス流量が少量である場合を例示している。燃料添加弁２６から供給されたＨＣ等の燃料は、排気管２０を通って先ずＤＯＣ２２に流入する。ガス流量及び燃料供給量が何れも少量である場合、供給された燃料は、その大部分がＤＯＣ２２に留まり酸化反応する。このため、ＤＯＣ２２の排気下流側には酸化反応によって高温となった排気ガスのみが導出され、燃料のすり抜けは殆ど起きていない。

図５は、図４に示す異常診断制御における排気ガス温度と燃焼供給量の変化を示すタイムチャートである。この図に示すように、燃料添加弁２６からの燃料供給が開始されると、ＤＯＣ２２での酸化反応によって高温となった排気ガスがＤＰＦ２４に流入する。これにより、ＤＰＦ２４の床温が徐々に上昇し、これに伴いＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２及びＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３が上昇している。ここで、上述したように、図４に示す例では、スリップ状態が継続していないため、ＤＰＦ２４での酸化反応は行われない。このため、図５に示すタイムチャートでは、ＤＰＦ２４の酸化機能が正常であっても、時間経過後のＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３とＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２との間に有意な差が生じていない。このように、燃料添加弁２６からの燃料供給量が少量であり、且つ排気管２０からＤＯＣ２２へ流入するガス流量が少量である場合には、ＤＰＦ２４の酸化機能が正常である場合と異常である場合とを区別することができない。

［実施の形態１の異常診断制御の特徴］
上述したように、スリップ状態は、燃料添加弁２６からの燃料供給量と排気管２０からＤＯＣ２２へ流入するガス流量に依存している。そこで、実施の形態１のシステムでは、ＰＭ再生制御の実行中においてＤＰＦ２４の異常診断の実行要求が出された場合、燃料添加弁２６からの燃料供給量及び排気管２０からＤＯＣ２２へ流入するガス流量に基づいて、スリップ状態が継続しているか否かを判定する。そして、システムは、スリップ状態が継続していると判断した場合に限り、ＤＰＦ２４の異常診断を実行する。また、システムは、ＤＰＦ２４の異常診断の実行要求が出された場合において、ＰＭ再生制御が終了間近となった場合、スリップ状態へと強制的に移行するための制御を実行する。以下、フローチャートを参照して、実施の形態１の異常診断制御において実行される具体的処理について説明する。

［実施の形態１の異常診断制御の具体的処理］
図６は、実施の形態１のシステムにおいて実行される異常診断制御のルーチンを示すフローチャートである。図６に示すルーチンは、ＤＰＦ２４の異常診断を実行する要求が出された場合にＥＣＵ３０によって繰り返し実行される。

図６に示すルーチンのステップＳ２では、先ずＰＭ再生制御の実行中か否かが判定される。その結果、判定の成立が認められない場合には、本ルーチンは終了される。一方、ステップＳ２の判定の成立が認められた場合には、次のステップＳ４へと移行する。ステップＳ４では、ＤＯＣ２２からの燃料のスリップ状態が継続しているか否かが判定される。ここで、ＤＯＣ２２へ流入するガス流量が多量であるほど、ＤＯＣ２２の排気下流側へスリップする燃料量は多量となる。また、燃料添加弁２６から供給される燃料供給量が多量であるほど、ＤＯＣ２２の排気下流側へスリップする燃料供給量は多量となる。更に、ＤＯＣ２２へ流入するガス流量が多量であるほど、燃料がスリップし始める燃料供給量は少量となる。ＥＣＵ３０は、スリップ状態を、ＤＯＣ２２へ流入するガス流量と燃料添加弁２６から供給される燃料供給量とに関連付けたスリップ状態判定マップを記憶している。ここでは、ＥＣＵ３０は、当該マップに基づいて、現在の燃料供給量及びガス流量に対応するスリップ状態の継続有無が特定される。

上記ステップＳ４の処理において判定の成立が認められた場合には、ＤＰＦ２４に燃料が供給されていると判断することができる。この場合、次のステップＳ６へと移行して、ＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２に対するＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３の温度差が所定の基準温度差よりも大きいか否かが判定される。ここでの基準温度差は、ＤＰＦ２４の酸化機能が正常か否かを判定するための閾値であって、予め設定された値（例えば０）が読み込まれる。その結果、判定の成立が認められた場合には、ＤＰＦ２４において燃料が酸素と酸化反応していると判断することができる。この場合、次のステップＳ８へと移行して、ＤＰＦ２４の酸化機能が正常であると判定される。ステップＳ８の処理が実行されると、本ルーチンは終了される。

一方、上記ステップＳ６において、判定の成立が認められない場合には、ＤＰＦ２４において燃料が酸素と酸化反応していないと判断することができる。この場合、次のステップＳ１０へと移行して、ＤＰＦ２４の酸化機能が異常であると判定される。ステップＳ１０の処理が実行されると、本ルーチンは終了される。

上記ステップＳ４において、スリップ状態が継続していないと判断された場合には、ＤＰＦ２４に燃料が供給されていないと判断することができる。この場合、次のステップＳ１２に移行してＰＭ再生制御の終了が近いか否かが判定される。ここでは、具体的には、ＰＭ再生制御の開始から所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間は、ＰＭ再生制御の開始から終了間近までに要する時間として予め定められた値が読み込まれる。その結果、判定の成立が認められない場合には、ＰＭ再生制御中にＤＰＦ２４の異常診断を行う可能性があると判断されて、本ルーチンは終了される。

一方、ステップＳ１２の処理において判定の成立が認められた場合には、このままではＰＭ再生制御中にＤＰＦ２４の異常診断を行うことができないと判断される。この場合、次のステップＳ１４に移行して、スリップ状態へと強制的に移行する処理が行われる。ここでは、具体的には、ＤＯＣ２２へ流入するガス流量を強制的に増量するガス流量増量制御が行われる。ガス流量増量制御では、例えば、ＥＧＲ弁が全閉に制御される。これにより、ＤＯＣ２２へ流入する新気量が増量される。なお、上述したように、ＤＯＣ２２へ流入するガス流量が多量であるほど、燃料がスリップし始める燃料供給量は少量となる。そこで、燃料添加弁２６からの燃料供給量は、上述したスリップ状態判定マップに定められた関係に基づいて、増量後のガス流量によってスリップ状態が継続される範囲の値に決定される。このような処理によれば、次回のルーチンにおいてスリップ状態への移行の可能性が高まる。ステップＳ１４の処理が実行されると、本ルーチンは終了される。

このように、実施の形態１のシステムによれば、スリップ状態が継続しているか否かを判定した上でＤＰＦ２４の異常診断が行われる。これにより、精度の高い異常診断を行うことが可能となる。

また、実施の形態１のシステムによれば、スリップ状態が継続していない場合において、ＰＭ再生制御が終了間近になるまではガス流量増量制御が行われない。これにより、ＰＭ再生制御の実行中にスリップ状態へと移行する機会を最大限に待つことができる。また、ＰＭ再生制御が終了間近になったときにはガス流量増量制御が行われるので、ＰＭ再生制御の実行中に異常診断を確実に行うことが可能となる。

［実施の形態１の変形例］
実施の形態１のシステムは、以下のように変形した形態を採用してもよい。

ガス流量増量制御は、ＤＯＣ２２へ流入するガス流量を強制的に増量することができる制御であれば、例えばエンジン回転速度やエンジン負荷を上昇させる制御でもよい。また、ステップＳ１４の処理では、ガス流量増量制御に替えてまたはこれに加えて、燃料添加弁２６から供給する燃料量を増量する燃料増量制御を行う構成でもよい。

異常診断制御は、ＰＭ再生制御の実行中に限られない。すなわち、ＰＭ再生制御を実行していない期間に、燃料添加弁２６から燃料を供給して異常診断制御を実行してもよい。

ステップＳ１２でのＰＭ再生制御の終了が近いか否かの判定は、他の公知の判定を採用してもよい。例えば、差圧センサ３８で検出した圧力差が所定値未満になったときに、ＰＭ再生制御の終了が近いことを判定してもよい。

排気ガスに燃料を供給する方法は、燃料添加弁２６を用いる方法に限られない。例えば、インジェクタ１２からの燃料の噴射、具体的には、メイン噴射よりも後のサブ噴射（例えばポスト噴射）により行ってもよい。

ＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２は、第二温度センサ３４を用いて検出する構成に限らない。すなわち、ＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２は、エンジン１０の運転状態を用いた公知の手法によって推定する構成でもよい。また、ＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３についても同様に、第三温度センサ３６を用いずに推定する構成でもよい。

ステップＳ６の判定では、ＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２に対するＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３の変化度合として温度差を用いている。しかしながら、ここでの変化度合として利用可能な指標は温度差に限らない。すなわち、例えば、図３に示すように、ＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２に対するＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３の温度差の変化量は、ＤＰＦ２４の酸化機能に異常がある場合と正常な場合とで異なる変化を示している。具体的には、ＤＰＦ２４の酸化機能に異常がある場合には、ＤＰＦ２４の昇温過程における当該温度差の変化量が、正常な場合のそれよりも小さな値となる傾向がある。そこで、ステップＳ６の判定では、ＤＰＦ前排気ガス温度Ｔ２に対するＤＰＦ後排気ガス温度Ｔ３の変化度合として温度差の変化量を利用してもよい。この場合、ステップＳ６の判定において、ＤＰＦ２４の昇温過程での温度差の変化量を算出し、この変化量が所定の閾値よりも小さいか否かによってＤＰＦ２４の異常の有無を判定すればよい。

１０ エンジン
１２ インジェクタ
１４ 排気マニホールド
１６ ターボチャージャ
２０ 排気管
２２ ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）
２４ ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）
２６ 燃料添加弁
３０ ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
３２ 第一温度センサ
３４ 第二温度センサ
３６ 第三温度センサ
３８ 差圧センサ

Claims (7)

1. 内燃機関の排気管に設けられた酸化機能を有する前段浄化装置と、
   前記排気管において前段浄化装置よりも排気下流側に直列に設けられた酸化機能を有する後段浄化装置と、
   前記前段浄化装置の排気上流側に燃料を供給する燃料供給装置と、
   前記後段浄化装置の酸化機能に関する異常の有無を判定する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記燃料供給装置によって燃料を供給し、
   供給された燃料の一部が前記前段浄化装置の下流側へ流出しているスリップ状態であるか否かを判定し、
   前記スリップ状態のときに前記後段浄化装置へ流入するガスの温度に対する前記後段浄化装置から流出するガスの温度の変化度合を検出し、
   検出された前記変化度合に基づいて前記異常の有無を判定するように構成されていることを特徴とする内燃機関の異常診断システム。
2. 前記制御装置は、
   前記燃料供給装置によって供給される燃料の燃料量と前記前段浄化装置へと流入するガス流量とに基づいて、前記スリップ状態の有無を判定するように構成されている請求項１に記載の内燃機関の異常診断システム。
3. 前記後段浄化装置は、前記排気管を流れる微粒子を捕集するフィルタを含んで構成され、
   前記内燃機関は、前記燃料供給装置によって燃料を供給することにより前記後段浄化装置の機能を回復させる再生制御を実行可能に構成され、
   前記制御装置は、前記再生制御の実行中に前記異常の有無を判定するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の異常診断システム。
4. 前記制御装置は、前記再生制御の実行中において前記スリップ状態でない状態が所定時間継続した場合、前記前段浄化装置へと流入するガス流量を増量するガス流量増量制御を行うように構成されている請求項３に記載の内燃機関の異常診断システム。
5. 前記制御装置は、前記ガス流量増量制御を行う場合、前記ガス流量に応じて前記燃料供給装置によって供給される燃料の量を決定するように構成されている請求項４に記載の内燃機関の異常診断システム。
6. 前記制御装置は、前記再生制御の実行中において前記スリップ状態でない状態が所定時間継続した場合、前記燃料供給装置によって供給される燃料を増量する燃料増量制御を行うように構成されている請求項３に記載の内燃機関の異常診断システム。
7. 前記制御装置は、
   前記後段浄化装置へ流入するガスの温度に対する前記後段浄化装置から流出するガスの温度の温度差を、前記変化度合の指標として検出し、
   検出された前記温度差が所定の基準温度差よりも大きい場合に、前記異常が有ると判定するように構成されている請求項１乃至６の何れか１項に記載の内燃機関の異常診断システム。

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