JP6032268B2 - フィルタの故障診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気中のＰＭ（Particulate Matter）を捕集するフィルタの故障診断装置に関する。

従来、内燃機関の排気通路に、排気中のＰＭを捕集するフィルタを設ける技術が知られている。フィルタにおいては、溶損や破損等の故障が発生する場合がある。このようなフィルタの故障が発生すると、該フィルタに捕集されずに、該フィルタから流出するＰＭの量が増加する。このようなフィルタの故障が生じると、大気中に放出されるＰＭの増加を招くことになる。そこで、フィルタの前後における排気の圧力差（以下、「フィルタ差圧」と称する場合もある。）を検出し、該フィルタ差圧に基づいてフィルタが故障しているか否かを診断する技術が開発されている。

また、内燃機関の排気通路に、尿素水添加装置および選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、「ＳＣＲ触媒」と称する場合もある。）を設けた構成も知られている。このような構成においては、尿素水添加装置から添加された尿素が加水分解することでアンモニアが生成される。そして、このアンモニアを還元剤としてＳＣＲ触媒において排気中のＮＯｘが還元される。また、特許文献１には、このような構成では、尿素水添加装置から添加された尿素水由来の析出物（以下、「尿素析出物」と称する場合もある。）が排気通路に堆積する場合があることが開示されている。また、特許文献２には、排気系における尿素析出物の堆積量を推定するための手段が開示されている。

特開２０１０−１２１４７８号公報 特開２０１１−２２０２３２号公報

内燃機関の排気通路において、尿素水添加装置よりも下流側に、ＳＣＲ触媒に加えてフィルタが設けられる場合がある。このような構成では、フィルタにおいて、内燃機関から排出されたＰＭのみならず、尿素析出物が堆積する場合がある。また、フィルタに一旦堆積した尿素析出物が、気化する又はアンモニアガスとなることで気体となって該フィルタから脱離する場合もある。そして、このような尿素析出物の挙動に起因してフィルタ差圧が変動する場合があることがわかった。

本発明は、上記のように、内燃機関の排気通路における尿素水添加装置よりも下流側にＳＣＲ触媒に加えてフィルタが設けられた構成において、フィルタ差圧に基づいて該フィルタの故障診断を行う場合の誤診断を抑制することを目的とする。

排気通路における尿素水添加装置よりも下流側に設けられたフィルタに堆積した尿素析出物は、ＰＭの酸化温度よりも低い温度で、気化する又はアンモニアガスとなることで気体となり該フィルタから脱離する。このとき、フィルタ上において尿素析出物に重なるようにＰＭが堆積していると、尿素析出物の脱離に伴って該ＰＭもフィルタから脱離する。その結果、フィルタ自体は正常な状態であり、また、該フィルタの温度がＰＭの酸化温度まで達していない状態であってもフィルタ差圧が低下する場合があることがわかった。そ
こで、本発明では、尿素析出物の脱離に伴うＰＭの脱離に起因するフィルタ差圧の低下を考慮して、フィルタの故障診断を行う。

より詳細には、第一の発明に係るフィルタの故障診断装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気中のＰＭを捕集するフィルタと、前記排気通路に設けられ、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元する選択還元型ＮＯｘ触媒と、前記排気通路における前記フィルタおよび前記選択還元型ＮＯｘ触媒より上流側に設けられ、排気中に尿素水を添加する尿素水添加装置と、を備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、前記フィルタが故障しているか否かを診断するフィルタの故障診断装置であって、前記フィルタの前後における排気の圧力差であるフィルタ差圧を取得する差圧取得部と、前記フィルタ差圧以外のパラメータを用いて、前記フィルタにおけるＰＭ堆積量の推定値である推定ＰＭ堆積量を算出するＰＭ堆積量推定部と、前記推定ＰＭ堆積量に基づいて設定される判定差圧と前記フィルタ差圧とを比較することで、前記フィルタが故障しているか否かを診断する故障診断処理を実行する診断部であって、前記故障診断処理においては、前記判定差圧よりも前記フィルタ差圧が小さい場合、前記フィルタが故障していると診断する診断部と、前記フィルタに一旦堆積した尿素水由来の析出物が気体となって前記フィルタから脱離することに伴って前記フィルタから脱離するＰＭである脱離ＰＭの量が所定脱離量以上となり得る条件として設定されている所定条件が成立したか否かを判別する判別部と、を備え、前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された場合、前記所定条件が成立していると判定された時点から所定期間が経過するまでの間は、前記診断部が前記故障診断処理を実行しない。

フィルタの故障が発生すると、該フィルタが正常な状態のときに比べて、差圧取得部によって取得されるフィルタ差圧が低下する。そのため、差圧取得部によって取得されるフィルタ差圧と判定差圧とを比較することで、フィルタが故障しているか否かを診断することができる。本発明に係る診断部によって実行される故障診断処理においては、判定差圧よりもフィルタ差圧が小さい場合、フィルタが故障していると診断される。このとき、尿素析出物の脱離に伴ってフィルタからＰＭが脱離することに起因してフィルタ差圧が大きく低下している時に、診断部によって故障診断処理が実行されると、実際にはフィルタが正常な状態であるにも関わらず、フィルタが故障していると誤診断される虞がある。

そこで、本発明では、尿素析出物の脱離に伴ってフィルタから脱離するＰＭである脱離ＰＭの量が所定脱離量以上となり得る条件として設定されている所定条件が成立したか否かを判別部によって判別する。ここで、所定脱離量とは、ＰＭの脱離に起因するフィルタ差圧の低下量が許容可能な量よりも大きくなると判断できる脱離ＰＭの量の閾値である。

そして、判別部によって所定条件が成立していると判定された場合、該判定がなされた時点から所定期間が経過するまでの間は診断部が故障診断処理を実行しない。換言すれば、判別部によって所定条件が成立していると判定された場合、該判定がなされた時点から所定期間が経過した後で診断部が故障診断処理を実行する。ここで、尿素析出物の脱離に伴ってフィルタから脱離した脱離ＰＭは、フィルタに再度捕集される。また、フィルタにおいては、該フィルタに新たに流入したＰＭ（以下、「流入ＰＭ」と称する場合もある。）が継続して捕集される。したがって、尿素析出物の脱離に伴ってフィルタからＰＭが脱離することに起因してフィルタ差圧が一旦低下したとしても、脱離ＰＭや流入ＰＭがフィルタに堆積することでフィルタ差圧は回復する。上記の所定期間は、フィルタからＰＭが脱離することに起因してフィルタ差圧が低下し始めてから該フィルタ差圧が回復するまでに最低限必要と想定される期間以上の長さに設定された期間である。この所定期間の長さは、予め定められた一定の長さでもよく、また、後述するように変動してもよい。

本発明によれば、誤診断が生じる可能性が高い状態で診断部によって故障診断処理が実
行されることを回避することができる。したがって、フィルタ差圧に基づいてフィルタの故障診断を行う場合の誤診断を抑制することができる。

第二の発明に係るフィルタの故障診断装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気中のＰＭを捕集するフィルタと、前記排気通路に設けられ、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元する選択還元型ＮＯｘ触媒と、前記排気通路における前記フィルタおよび前記選択還元型ＮＯｘ触媒より上流側に設けられ、排気中に尿素水を添加する尿素水添加装置と、を備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、前記フィルタが故障しているか否かを診断するフィルタの故障診断装置であって、前記フィルタの前後における排気の圧力差であるフィルタ差圧を取得する差圧取得部と、前記フィルタ差圧以外のパラメータを用いて、前記フィルタにおけるＰＭ堆積量の推定値である推定ＰＭ堆積量を算出するＰＭ堆積量推定部と、前記推定ＰＭ堆積量に基づいて設定される判定差圧と前記フィルタ差圧とを比較することで、前記フィルタが故障しているか否かを診断する故障診断処理を実行する診断部であって、前記故障診断処理においては、前記判定差圧よりも前記フィルタ差圧が小さい場合、前記フィルタが故障していると診断する診断部と、前記フィルタに一旦堆積した尿素水由来の析出物が気体となって前記フィルタから脱離することに伴って前記フィルタから脱離するＰＭである脱離ＰＭの量が所定脱離量以上となり得る条件として設定されている所定条件が成立したか否かを判別する判別部と、を備え、前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された場合、前記所定条件が成立していると判定された時点から所定期間が経過するまでの間は、前記診断部が、前記故障診断処理を実行する際に、前記判別部によって前記所定条件が成立していないと判定された場合に比べて、前記推定ＰＭ堆積量に対する前記判定差圧をより小さい値に補正するか、または、前記フィルタ差圧をより大きい値に補正するか、の少なくともいずれかの補正を行った上で前記故障診断処理を実行する。

本発明に係る、診断部によって実行される故障診断処理、所定条件および所定期間は第一の発明と同様である。そして、本発明では、判別部によって所定条件が成立していると判定された場合、該判定がなされた時点から所定期間が経過するまでの間に診断部によって故障診断処理が実行される際には、判定差圧の補正またはフィルタ差圧の補正の少なくともいずれかの補正が行われる。このとき、判定差圧が補正される場合は、判別部によって所定条件が成立していないと判定された場合に比べて、推定ＰＭ堆積量に対して該判定差圧がより小さい値に補正される。また、フィルタ差圧が補正される場合は、判別部によって所定条件が成立していないと判定された場合に比べて、フィルタ差圧がより大きい値に補正される。

上記のような補正を行った上で診断部が故障診断処理を実行することで、フィルタからＰＭが脱離することに起因してフィルタ差圧が低下した場合であっても、該補正を行うことなく該故障診断処理を実行する場合に比べて、フィルタが故障していると診断され難くなる。したがって、本発明によっても、フィルタ差圧に基づいてフィルタの故障診断を行う場合の誤診断を抑制することができる。

ここで、フィルタの温度が高いほど、該フィルタに堆積した尿素析出物の脱離が促進される。そのため、フィルタの温度が高いほど、尿素析出物の脱離に伴ってフィルタから脱離する脱離ＰＭの量が多くなる。また、フィルタにおけるＰＭ堆積量が多いほど、フィルタから尿素析出物が脱離した場合に、それに伴ってフィルタから脱離する脱離ＰＭの量も多くなる。そこで、第一および第二の発明における所定条件は、フィルタの温度が所定温度以上であり且つ推定ＰＭ堆積量が所定ＰＭ堆積量以上であることであってもよい。このとき、推定ＰＭ堆積量が多いときは推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて所定温度がより低い温度に設定されてもよい。また、フィルタの温度が高いときはフィルタの温度が低いときに比べて所定ＰＭ堆積量がより小さい値に設定されてもよい。

また、フィルタにおける尿素析出物の堆積量が多いほど、フィルタから尿素析出物が脱離した場合に、それに伴ってフィルタから脱離する脱離ＰＭの量が多くなる。そこで、第一および第二の発明に係るフィルタの故障診断装置は、フィルタにおける尿素析出物の堆積量の推定値である推定析出物堆積量を算出する析出物堆積量推定部をさらに備えていてもよい。そして、所定条件が上記のような条件である場合、推定析出物堆積量も考慮して所定温度または所定ＰＭ堆積量を設定してもよい。つまり、推定析出物堆積量が多いときは推定析出物堆積量が少ないときに比べて所定温度がより低い温度に設定されてもよい。また、推定析出物堆積量が多いときは推定析出物堆積量が少ないときに比べて所定ＰＭ堆積量がより小さい値に設定されてもよい。

また、第一および第二の発明に係るフィルタの故障診断装置が析出物堆積量推定部をさらに備えている場合、所定条件は、フィルタの温度が所定温度以上であり且つ推定析出物堆積量が所定析出物堆積量以上であることであってもよい。このとき、推定析出物堆積量が多いときは推定析出物堆積量が少ないときに比べて所定温度がより低い温度に設定されてもよい。また、フィルタの温度が高いときはフィルタの温度が低いときに比べて所定析出物堆積量がより小さい値に設定されてもよい。

また、所定条件が上記のような条件である場合、推定ＰＭ堆積量を考慮して所定温度または所定析出物堆積量を設定してもよい。つまり、推定ＰＭ堆積量が多いときは推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて所定温度がより低い温度に設定されてもよい。また、推定ＰＭ堆積量が多いときは推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて所定析出物堆積量がより小さい値に設定されてもよい。

また、第二の発明において、判別部によって所定条件が成立していると判定された場合に、該所定条件が成立することでフィルタから脱離する脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、該脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、所定期間中において診断部が判定差圧の補正またはフィルタ差圧の補正の少なくともいずれかを行う際の補正量をより大きくしてもよい。これによれば、フィルタ差圧に基づいてフィルタの故障診断を行う場合の誤診断をより高い確率で抑制することができる。

例えば、フィルタの温度が高いほど脱離ＰＭの量が多いと想定される。そこで、判別部によって所定条件が成立していると判定された時点でのフィルタの温度が高いときは該フィルタの温度が低いときに比べて、所定期間中において診断部が判定差圧の補正またはフィルタ差圧の補正の少なくともいずれかを行う際の補正量をより大きくしてもよい。

また、推定ＰＭ堆積量が多いほど脱離ＰＭの量が多いと想定される。そこで、判別部によって所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量が多いときは該推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて、所定期間中において診断部が判定差圧の補正またはフィルタ差圧の補正の少なくともいずれかを行う際の補正量をより大きくしてもよい。

また、推定析出物堆積量が多いほど脱離ＰＭの量が多いと想定される。そこで、第二の発明に係るフィルタの故障診断装置が析出物堆積量推定部をさらに備えている場合、判別部によって所定条件が成立していると判定された時点での推定析出物堆積量が多いときは該推定析出物堆積量が少ないときに比べて、所定期間中において診断部が判定差圧の補正またはフィルタ差圧の補正の少なくともいずれかを行う際の補正量をより大きくしてもよい。

ここで、フィルタからのＰＭ脱離量が多いほど、一旦低下したフィルタ差圧が回復するまでに必要な期間は長くなると考えられる。そこで、判別部によって所定条件が成立して
いると判定された場合に、該所定条件が成立することでフィルタから脱離する脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、該脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、所定期間をより長い期間に設定してもよい。これによれば、第一の発明においては、診断部による故障診断処理を実行しない期間をより適切な期間とすることができる。また、第二の発明においては、診断部による故障診断処理を実行する際に判定差圧の補正またはフィルタ差圧の補正の少なくともいずれかを行う期間をより適切な期間とすることができる。

上述したように、所定条件が成立することでフィルタから脱離する脱離ＰＭの量は、フィルタの温度が高いほど、また、推定ＰＭ堆積量が多いほど、また、推定析出物堆積量が多いほど多いと想定される。そこで、判別部によって所定条件が成立していると判定された時点でのフィルタの温度が高いときは該フィルタの温度が低いときに比べて、所定期間がより長い期間に設定されてもよい。また、判別部によって所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量が多いときは該推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて、所定期間がより長い期間に設定されてもよい。また、第一の発明または第二の発明に係るフィルタの故障診断装置が析出物堆積量推定部をさらに備えている場合、判別部によって所定条件が成立していると判定された時点での推定析出物堆積量が多いときは該推定析出物堆積量が少ないときに比べて、所定期間がより長い期間に設定されてもよい。

また、フィルタからＰＭが脱離することに起因して一旦フィルタ差圧が低下してから該フィルタ差圧が回復する際の回復度合いは、フィルタからＰＭが脱離した後の該フィルタにおけるＰＭ堆積量の増加量と相関がある。そのため、第一および第二の発明においては、所定期間を、判別部によって所定条件が成立していると判定された時点からの推定ＰＭ堆積量の増加量が所定増加量に達するまでの期間としてもよい。この場合、所定増加量は、予め定められた一定値でもよく、また、後述するように変動してもよい。

ここで、フィルタからのＰＭ脱離量が多いほど、一旦低下したフィルタ差圧が回復するためにはより多くのＰＭが再度堆積することが必要となると考えられる。そこで、判別部によって所定条件が成立していると判定された場合に、該所定条件が成立することでフィルタから脱離する脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、該脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、所定増加量をより大きい値に設定してもよい。これによれば、第一の発明においては、診断部による故障診断処理を実行しない期間をより適切な期間とすることができる。また、第二の発明においては、診断部による故障診断処理を実行する際に判定差圧の補正またはフィルタ差圧の補正の少なくともいずれかを行う期間をより適切な期間とすることができる。

そして、上記の場合は、判別部によって所定条件が成立していると判定された時点でのフィルタの温度が高いときは該フィルタの温度が低いときに比べて、所定増加量がより大きい値に設定されてもよい。また、判別部によって所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量が多いときは該推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて、所定増加量がより大きい値に設定されてもよい。また、第一の発明または第二の発明に係るフィルタの故障診断装置が析出物堆積量推定部をさらに備えている場合、判別部によって所定条件が成立していると判定された時点での推定析出物堆積量が多いときは該推定析出物堆積量が少ないときに比べて、所定増加量がより大きい値に設定されてもよい。

また、第一の発明または第二の発明に係るフィルタの故障診断装置は、判別部によって所定条件が成立していると判定されてから、該判別部によって該所定条件が成立していないと判定されるまでの間における脱離ＰＭの量の推定値である推定脱離ＰＭ量を算出する脱離ＰＭ量推定部をさらに備えてもよい。また、所定期間を、判別部によって所定条件が成立していると判定されてから、該判別部によって該所定条件が成立していないと判定されるまでの期間に追加期間を加算した期間としてもよい。この場合、脱離ＰＭ量推定部に
よって算出される推定脱離ＰＭ量が多いほど追加期間がより長い期間に設定されてもよい。これによれば、所定期間を、脱離ＰＭの量により対応した期間として設定することができる。

本発明によれば、内燃機関の排気通路における尿素水添加装置よりも下流側にＳＣＲ触媒に加えてフィルタが設けられた構成において、フィルタ差圧に基づいて該フィルタの故障診断を行う場合の誤診断を抑制する。

実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。 実施例に係るＥＣＵにおけるＰＭ堆積量推定部の機能を示すブロック図である。 実施例に係る、ＳＣＲＦから尿素析出物が脱離した際のＰＭの挙動を示すイメージ図である。 実施例に係る、ＳＣＲＦの温度と、ＳＣＲＦにおけるＰＭの堆積量および尿素析出物の堆積量と、フィルタ差圧との推移を示すタイムチャートである。 実施例１に係る、ＳＣＲＦの温度および推定ＰＭ堆積量と、所定条件が成立する領域との相関を示すマップである。 実施例１に係る、ＥＣＵによって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦの温度および推定ＰＭ堆積量と、診断禁止期間の長さとの相関を示すマップである。 実施例１に係る診断禁止期間の設定フローを示すフローチャートである。 実施例１に係るＳＣＲＦの故障診断フローを示すフローチャートである。 実施例１の変形例に係る、ＥＣＵによって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦの温度および推定ＰＭ堆積量と、所定増加量との相関を示すマップである。 実施例２に係るＥＣＵにおける析出物堆積量推定部の機能を示すブロック図である。 実施例２に係る、ＳＣＲＦの温度および推定析出物堆積量と、所定条件が成立する領域との相関を示すマップである。 実施例２に係る、ＥＣＵによって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦの温度および推定析出物堆積量と、診断禁止期間の長さとの相関を示すマップである。 実施例２に係る診断禁止期間の設定フローを示すフローチャートである。 実施例３に係る、ＥＣＵによって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦの温度および推定ＰＭ堆積量と、補正係数ｘとの相関を示すマップである。 実施例３に係る診断禁止期間の設定フローを示すフローチャートである。 実施例３に係るＳＣＲＦの故障診断フローを示すフローチャートである。 実施例３の変形例１に係る、ＥＣＵによって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦの温度および推定析出物堆積量と、補正係数ｘとの相関を示すマップである。 実施例３の変形例２に係る、ＥＣＵによって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦの温度および推定ＰＭ堆積量と、補正係数ｙとの相関を示すマップである。 実施例３の変形例２に係る、ＥＣＵによって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦの温度および推定析出物堆積量と、補正係数ｙとの相関を示すマップである。 実施例４に係る追加期間の設定フローを示すフローチャートである。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、軽油を燃料とする圧縮着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）である。なお、内燃機関１は、ガソリン等を燃料とする火花点火式の内燃機関であってもよい。

内燃機関１は、気筒２内へ燃料を噴射する燃料噴射弁３を備えている。なお、内燃機関１が火花点火式の内燃機関である場合は、燃料噴射弁３は、吸気ポートへ燃料を噴射するように構成されてもよい。

内燃機関１は、吸気通路４と接続されている。吸気通路４には、エアフローメータ４０および吸気絞り弁４１が設けられている。エアフローメータ４０は、吸気通路４内を流れる吸気（空気）の量（質量）に応じた電気信号を出力する。吸気絞り弁４１は、吸気通路４におけるエアフローメータ４０よりも下流側に配置されている。吸気絞り弁４１は、吸気通路４内の通路断面積を変更することで、内燃機関１の吸入空気量を調整する。

内燃機関１は、排気通路５と接続されている。排気通路５には、排気浄化システムとして、酸化触媒５０、ＳＣＲＦ５１、燃料添加弁５２、および尿素水添加弁５３が設けられている。ＳＣＲＦ５１は、多孔質の基材により形成されたウォールフロー型のフィルタに、ＳＣＲ触媒が担持されて構成されている。ＳＣＲＦ５１は、このように構成されることで、排気中のＰＭを捕集するＰＭ捕集機能と、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元するＮＯｘ浄化機能とを有する。酸化触媒５０は、ＳＣＲＦ５１よりも上流側の排気通路５に設けられている。燃料添加弁５２は、酸化触媒５０よりもさらに上流側の排気通路５に設けられている。燃料添加弁５２は、排気通路５内を流れる排気中に燃料を添加する。尿素水添加弁５３は、酸化触媒５０よりも下流側且つＳＣＲＦ５１よりも上流側の排気通路５に設けられている。尿素水添加弁５３は、排気通路５内を流れる排気中に尿素水を添加する。尿素水添加弁５３から排気中に尿素水が添加されると、該尿素水がＳＣＲＦ５１に供給される。ＳＣＲＦ５１においては、供給された尿素が加水分解されることで
生成されたアンモニアがＳＣＲ触媒に吸着する。そして、このＳＣＲ触媒に吸着したアンモニアを還元剤として、排気中のＮＯｘが還元される。つまり、ＳＣＲＦ５１におけるＮＯｘ浄化機能は尿素水添加弁５３から尿素水が供給されることで発揮される。

酸化触媒５０よりも下流側且つ尿素水添加弁５３よりも上流側の排気通路５にはＯ_２濃度センサ５４、上流側温度センサ５５および上流側ＮＯｘセンサ５７が設けられている。ＳＣＲＦ５１より下流側の排気通路５には下流側温度センサ５６および下流側ＮＯｘセンサ５８が設けられている。Ｏ_２濃度センサ５４は排気のＯ_２濃度に応じた電気信号を出力する。上流側温度センサ５５および下流側温度センサ５６は排気の温度に応じた電気信号を出力する。上流側ＮＯｘセンサ５７および下流側ＮＯｘセンサ５８は排気のＮＯｘ濃度に応じた電気信号を出力する。また、排気通路５には、差圧センサ５９が設けられている。差圧センサ５９は、ＳＣＲＦ５１の前後における排気の圧力差であるフィルタ差圧に応じた電気信号を出力する。

そして、内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されている。ＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。ＥＣＵ１０には、上記のエアフローメータ４０、Ｏ_２濃度センサ５４、上流側温度センサ５５、上流側ＮＯｘセンサ５
７、下流側温度センサ５６、下流側ＮＯｘセンサ５８、および差圧センサ５９に加え、アクセルポジションセンサ７およびクランクポジションセンサ８等の各種センサが電気的に接続されている。アクセルポジションセンサ７は、図示しないアクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関した電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ８は、内燃機関１の機関出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関する電気信号を出力するセンサである。そして、これらのセンサの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。

また、ＥＣＵ１０には、上記の燃料噴射弁３、吸気絞り弁４１、燃料添加弁５２、および尿素水添加弁５３等の各種機器が電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、上記のような各センサの出力信号に基づいて、上記の各種機器を制御する。 例えば、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲＦ５１におけるアンモニア吸着量（すなわち、ＳＣＲ触媒に吸着したアンモニア量）を目標吸着量に維持すべく、尿素水添加弁５３からの尿素水添加量を制御する。なお、目標吸着量は、ＳＣＲＦ５１において所望のＮＯｘ浄化率（ＳＣＲＦ５１に流入するＮＯｘ量に対する、該ＳＣＲＦ５１において還元されるＮＯｘ量の割合）を確保でき、且つ、ＳＣＲＦ５１からのアンモニアの流出量を許容範囲内に抑制することができる値として実験等に基づき予め定められた値である。

また、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲＦ５１におけるＰＭ堆積量の推定値が所定の閾値に達したときに、燃料添加弁５２から燃料を添加することでフィルタ再生処理を実行する。フィルタ再生処理では、燃料添加弁５２から添加された燃料が酸化触媒５０において酸化されることで生じる酸化熱によって、ＳＣＲＦ５１が昇温される。このとき、ＥＣＵ１０は、下流側温度センサ５６の出力値に基づいて推定されるＳＣＲＦ５１の温度を目標温度とすべく、燃料添加弁５２からの燃料添加量を制御する。なお、目標温度は、ＰＭの酸化が可能な温度として実験等に基づき予め定められた値である。この結果、ＳＣＲＦ５１に堆積したＰＭが燃焼し除去される。

なお、本実施例ではフィルタにＳＣＲ触媒が担持されたＳＣＲＦを採用したが、本発明におけるフィルタとＳＣＲ触媒との構成はこれに限られるものではない。つまり、尿素水添加弁より下流側の排気通路において、フィルタとＳＣＲ触媒とがそれぞれ別々に配置されていてもよい。この場合、上流側からフィルタ、ＳＣＲ触媒の順に配置してもよく、またその逆の順に配置してもよい。また、本実施例では、フィルタ差圧を取得する手段として差圧センサを採用したが、本発明における差圧取得部の構成はこれに限られるものではない。例えば、排気通路におけるフィルタより上流側およびフィルタより下流側のそれぞれに圧力センサを設け、これら二つの圧力センサの出力値の差からフィルタ差圧を算出してもよい。

［ＳＣＲＦの故障診断］
ＳＣＲＦ５１においては、上記のフィルタ再生処理の実行に伴う昇温等に起因して、破損や溶損等の故障が発生する場合がある。このような故障が発生すると、ＳＣＲＦ５１のＰＭ捕集機能が低下するために、大気中に放出されるＰＭ量の増加を招くことになる。そこで、本実施例においては、差圧センサ５９の出力値を用いて、ＳＣＲＦ５１が故障しているか否かの診断（すなわち、ＳＣＲＦ５１のＰＭ捕集機能が異常な状態であるか否かの診断）が行われる。以下、本実施例に係るＳＣＲＦの故障診断方法について説明する。

本実施例においては、ＥＣＵ１０によって、ＳＣＲＦ５１におけるＰＭ堆積量の推定値である推定ＰＭ堆積量が継続的に推定されている。図２は、ＥＣＵ１０におけるＰＭ堆積量推定部１１０の機能を示すブロック図である。ＰＭ堆積量推定部１１０は、推定ＰＭ堆積量を推定するための機能部である。なお、本実施例に係るＰＭ堆積量推定部１１０においては、ＳＣＲＦ５１が正常な状態であると仮定してＰＭ堆積量が推定される。

ＰＭ堆積量推定部１１０は、ＰＭ堆積量カウンタ１１１と単位ＰＭ酸化量推定部１１２とを有する。ＰＭ堆積量カウンタ１１１には、内燃機関１から排出される単位時間あたりのＰＭ量（以下、「単位ＰＭ排出量」と称する場合もある。）が入力される。単位ＰＭ排出量は内燃機関１の運転状態に基づいて推定することができる。ＰＭ堆積量カウンタ１１１では、入力された単位ＰＭ排出量に対して所定のＰＭ捕集率（ＳＣＲＦ５１に流入するＰＭ量に対するＳＣＲＦ５１に捕集されるＰＭ量の割合）が乗算されることで、ＳＣＲＦ５１における単位時間あたりのＰＭ捕集量（以下、「単位ＰＭ捕集量」と称する場合もある。）が算出される。なお、所定のＰＭ捕集率は、排気の流量に基づいて決定されてもよい。そして、算出された単位ＰＭ捕集量が積算される。

また、単位ＰＭ酸化量推定部１１２には、ＰＭ堆積量カウンタ１１１において算出された現時点のＳＣＲＦ５１におけるＰＭ堆積量の推定値である推定ＰＭ堆積量に加え、ＳＣＲＦ５１の温度、ＳＣＲＦ５１に流入する排気（以下、「流入排気」と称する場合もある。）のＯ_２濃度、および、流入排気のＮＯ_２濃度が入力される。ＳＣＲＦ５１の温度は下流側温度センサ５６の出力値に基づいて推定することができる。流入排気のＯ_２濃度はＯ_２濃度センサ５４によって検出される。なお、流入排気のＯ_２濃度は、排気の空燃比や内燃機関１の運転状態等に基づいて推定することもできる。流入排気のＮＯ_２濃度は、エアフローメータ４０の出力値、上流側温度センサ５５の出力値、および、上流側ＮＯｘセンサ５７の出力値等に基づいて推定することができる。エアフローメータ４０の出力値に基づいて推定される排気の流量、および上流側ＮＯｘセンサ５７の出力値に基づいて、排気中のＮＯｘ量を推定することができる。また、上流側温度センサ５５の出力値に基づいて推定される酸化触媒５０の温度、および、排気の流量に基づいて、流入排気におけるＮＯｘ量のうちのＮＯ_２の割合を推定することができる。そして、これら排気中のＮＯｘ量、および、流入排気におけるＮＯｘ量のうちのＮＯ_２の割合の推定値等に基づいて、流入排気のＮＯ_２濃度を推定することができる。

そして、単位ＰＭ酸化量推定部１１２では、入力された、現時点の推定ＰＭ堆積量、ＳＣＲＦ５１の温度、流入排気のＯ_２濃度、および、流入排気のＮＯ_２濃度に基づいて、ＳＣＲＦ５１における単位時間当たりのＰＭ酸化量（以下、「単位ＰＭ酸化量」と称する場合もある。）が算出される。そして、算出された単位ＰＭ酸化量がＰＭ堆積量カウンタ１１１に入力される。ＰＭ堆積量カウンタ１１１では、上記のように算出されたＰＭ捕集量の積算値から単位ＰＭ酸化量が減算されることで、現時点の推定ＰＭ堆積量が算出される。

そして、ＳＣＲＦの故障診断に際しては、上記のようにＰＭ堆積量推定部１１０によって算出された推定ＰＭ堆積量に基づいて判定差圧が設定される。そして、ＥＣＵ１０によって、差圧センサ５９によって検出される実際のフィルタ差圧と判定差圧とを比較することでＳＣＲＦ５１が故障しているか否かを診断する故障診断処理が行われる。ＳＣＲＦ５１に故障が発生すると、ＳＣＲＦ５１が正常な状態のときに比べてフィルタ差圧が低下する。そのため、故障診断処理においては、差圧センサ５９によって検出される実際のフィルタ差圧が判定差圧より小さければ、ＳＣＲＦ５１が故障していると診断する。つまり、判定差圧は、ＳＣＲＦ５１が正常な状態である場合のフィルタ差圧の下限値として設定されている。

なお、本実施例においては、ＰＭ堆積量推定部１１０が、第一および第二の発明に係るＰＭ堆積量推定部に相当する。ただし、第一および第二の発明に係るＰＭ堆積量推定部による推定ＰＭ堆積量の推定方法は、上記のような方法に限られるものではない。第一および第二の発明に係る推定ＰＭ堆積量の推定方法としては、フィルタ差圧以外のパラメータを用いた推定方法であれば、周知のどのような方法を採用してもよい。

［尿素析出物およびＰＭの挙動］
本実施例においては、ＳＣＲＦ５１には尿素水添加弁５３から添加された尿素水がＳＣＲＦ５１に供給される。そのため、ＳＣＲＦ５１には、内燃機関１から排出されたＰＭの他に、尿素析出物が堆積する場合がある。また、ＳＣＲＦ５１に一旦堆積した尿素析出物が、気化する又はアンモニアガスとなることで気体となって該ＳＣＲＦ５１から脱離する場合もある。尿素析出物が気化する温度または尿素析出物がアンモニアガスとなる温度はＰＭの酸化温度よりも低い。つまり、ＳＣＲＦ５１の温度がＰＭの酸化温度よりも低い温度であっても該ＳＣＲＦ５１から尿素析出物が脱離する。

図３は、ＳＣＲＦ５１から尿素析出物が脱離した際のＰＭの挙動を示すイメージ図である。図３（ａ）または（ｂ）に示すように、ＳＣＲＦ５１の基材上に尿素析出物とＰＭとが重なるように堆積する場合がある。このような場合、該ＳＣＲＦ５１から尿素析出物が脱離すると、それに伴って、該尿素析出物に重なって堆積していたＰＭも酸化されることなしにＳＣＲＦ５１から脱離することがある。このとき、ＳＣＲＦ５１から脱離したＰＭ（脱離ＰＭ）は該ＳＣＲＦ５１に再度捕集される。また、ＳＣＲＦ５１には、該ＳＣＲＦ５１に新たに流入したＰＭ（流入ＰＭ）が継続して捕集される。そのため、ＳＣＲＦ５１における尿素析出物およびＰＭが脱離した部分に再度ＰＭが堆積する。

図４は、ＳＣＲＦ５１の温度と、ＳＣＲＦ５１におけるＰＭの堆積量および尿素析出物の堆積量と、フィルタ差圧との推移を示すタイムチャートである。図４において、線Ｌ１はＳＣＲＦ５１の温度の推移を示している。線Ｌ２は、ＥＣＵ１０のＰＭ堆積量推定部１１０によって推定される推定ＰＭ堆積量の推移を示している。線Ｌ３はＳＣＲＦ５１における尿素析出物の堆積量の推移を示している。線Ｌ４は、推定ＰＭ堆積量に対応するフィルタ差圧の推移を示している。線Ｌ５は、差圧センサ５９によって検出される実際のフィルタ差圧の推移を示している。

図４においては、線Ｌ１で示すようにＳＣＲＦ５１の温度が時間の経過とともに徐々に上昇し、ｔ０で示す時期に、該ＳＣＲＦ５１の温度が尿素析出物の脱離が生じる温度Ｔｄ以上となる。そのため、線Ｌ３に示すように、時期ｔ０から、ＳＣＲＦ５１における尿素析出物の堆積量が減少し始める。このとき、線Ｌ２に示すように、時期ｔ０以降も推定ＰＭ堆積量は上昇し続ける。しかしながら、時期ｔ０以降において、図４に示したように尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１からＰＭが脱離すると、該ＳＣＲＦ５１における実際のＰＭ堆積量が減少する。このＳＣＲＦ５１におけるＰＭ堆積量の減少に伴って、線Ｌ５に示すように、時期ｔ０から実際のフィルタ差圧が低下する。ただし、上述したようにＳＣＲＦ５１における尿素析出物およびＰＭが脱離した部分には再度ＰＭが堆積するため、実際のフィルタ差圧は、図４の線Ｌ５に示すように、一旦低下した後で上昇する。そして、時期ｔ０からある程度の時間が経過すると、実際のフィルタ差圧が、推定ＰＭ堆積量に対応する値まで回復する。

［診断禁止期間の設定］
上述したように、本実施例に係るＳＣＲＦの故障診断においては、差圧センサ５９によって検出される実際のフィルタ差圧と判定差圧とを比較することで、ＳＣＲＦ５１が故障しているか否かの診断が行われる。そのため、図４における時期ｔ０以降の線Ｌ５に示すように、尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１からＰＭが脱離することに起因してフィルタ差圧が大きく低下しているときに、ＳＣＲＦの故障診断処理が行われると、実際にはＳＣＲＦ５１が正常な状態であるにも関わらず、ＳＣＲＦ５１が故障していると誤診断される虞がある。

そこで、本実施例においては、ＥＣＵ１０によって、尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が所定脱離量以上となり得る条件として設定されている
所定条件が成立したか否かが判別される。ここで、所定脱離量とは、ＰＭの脱離に起因するフィルタ差圧の低下量が許容可能量よりも大きくなると判断できる脱離ＰＭの量の閾値である。

そして、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された場合、ＳＣＲＦの故障診断処理の実行を禁止する所定の診断禁止期間を設ける。この診断禁止期間は、ＳＣＲＦ５１からＰＭが脱離することに起因してフィルタ差圧が低下し始めてから、上記のように該フィルタ差圧が回復するまでに最低限必要と想定される期間以上の長さに設定される。このような診断禁止期間が設定されることで、誤診断が生じる可能性が高い状態でＳＣＲＦの故障診断処理が実行されることを回避することができる。したがって、ＳＣＲＦの故障診断における誤診断を抑制することができる。

ここで、尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１からＰＭが脱離する際の脱離ＰＭの量は、ＳＣＲＦ５１におけるＰＭ堆積量およびＳＣＲＦ５１の温度と相関がある。具体的には、ＳＣＲＦ５１におけるＰＭ堆積量が多いほど、図３（ａ）または（ｂ）に示すように尿素析出物と重なりあうように堆積しているＰＭ堆積量も多くなる。そのため、ＳＣＲＦ５１におけるＰＭ堆積量が多いほど、尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多くなる。また、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど尿素析出物の脱離が促進される。そのため、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多くなる。

そこで、本実施例では、上記の所定条件が、推定ＰＭ堆積量およびＳＣＲＦ５１の温度に基づいて規定される。つまり、本実施例では、所定条件が、ＳＣＲＦ５１の温度が所定温度以上であり且つ推定ＰＭ堆積量が所定ＰＭ堆積量以上であることとして規定されている。そして、このときの所定温度および所定ＰＭ堆積量は図５に示すようなマップにより定められる。図５においては、横軸がＳＣＲＦ５１の温度を表しており、縦軸が推定ＰＭ堆積量を表している。そして、線Ｌ６が、所定条件が成立する領域の境界を示している。図５に示すように、推定ＰＭ堆積量が多いほど、ＳＣＲＦ５１の温度がより低い温度でも、所定条件が成立することになる。また、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、推定ＰＭ堆積量がより少ない量であっても所定条件が成立することになる。つまり、図５における線Ｌ６は、推定ＰＭ堆積量と所定温度との相関を示しており、推定ＰＭ堆積量が多いほど所定温度は低い温度に設定される。また、図５における線Ｌ６は、ＳＣＲＦ５１の温度と所定ＰＭ堆積量との相関を示しており、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど所定ＰＭ堆積量は小さい値に設定される。

また、尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多いほど、一旦低下したフィルタ差圧が回復するまでに必要な期間は長くなると考えられる。そこで、上記のような所定条件が成立することでＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、該脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、診断禁止期間をより長い期間に設定する。

具体的には、本実施例において、診断禁止期間の長さは、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて設定される。図６は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量と、診断禁止期間の長さとの相関を示すマップである。図６において、線Ｌ７は、所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度と、診断禁止期間の長さとの相関を示している。そして、図６に示すマップにおいては、所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量に応じた、ＳＣＲＦ５１の温度と診断禁止期間の長さとの相関が設定されている。ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度が高いほど脱離ＰＭ
の量は多くなる。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量が多いほど脱離ＰＭの量は多くなる。そのため、図６に示すように、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定ＰＭ堆積量が多いほど、診断禁止期間がより長い期間に設定される。

［診断禁止期間の設定フロー］
以下、本実施例に係る診断禁止期間を設定するためのフローについて図７に基づいて説明する。図７は、本実施例に係る診断禁止期間の設定フローを示すフローチャートである。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、ＥＣＵ１０により所定の間隔で繰り返し実行される。

本フローでは、先ずＳ１０１において、現在、診断禁止期間中であるか否かが判別される。Ｓ１０１において肯定判定された場合、本フローの実行は一旦終了される。一方、Ｓ１０１において否定判定された場合、次に、Ｓ１０２において、ＰＭ堆積量推定部１１０によって算出される現時点の推定ＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて所定温度Ｔｆ０が設定される。次に、Ｓ１０３において、下流側温度センサ５６の出力値に基づいて推定される現時点のＳＣＲＦ５１の温度Ｔｆに基づいて所定ＰＭ堆積量Ｑｐｍ０が設定される。Ｓ１０２およびＳ１０３においては、図５に示すマップを用いて所定温度Ｔｆ０および所定ＰＭ堆積量Ｑｐｍ０が設定される。

次に、Ｓ１０４において、現時点のＳＣＲＦ５１の温度Ｔｆが、Ｓ１０２で設定された所定温度Ｔｆ０以上である否かが判別される。Ｓ１０４において否定判定された場合、本フローの実行は一旦終了される。一方、Ｓ１０４において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０５において、現時点の推定ＰＭ堆積量Ｑｐｍが、Ｓ１０３で設定された所定ＰＭ堆積量Ｑｐｍ０以上であるか否かが判別される。Ｓ１０５において否定判定された場合、本フローの実行は一旦終了される。

一方、Ｓ１０５において肯定判定された場合、本実施例に係る所定条件が成立したと判断できる。この場合、次に、Ｓ１０６において、現時点のＳＣＲＦ５１の温度Ｔｆおよび推定ＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて診断禁止期間の長さＬｐが算出される。Ｓ１０６においては、図６に示すマップを用いて診断禁止期間の長さＬｐが算出される。次に、Ｓ１０７において、現時点、すなわち所定条件が成立していると判定された時点から、Ｓ１０６で算出された長さＬｐの期間が、診断禁止期間として設定される。

［ＳＣＲＦの故障診断フロー］
次に、本実施例に係るＳＣＲＦの故障診断フローについて図８に基づいて説明する。図８は、本実施例に係るＳＣＲＦの故障診断フローを示すフローチャートである。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、ＥＣＵ１０により所定の間隔で繰り返し実行される。

本フローでは、先ずＳ２０１において、所定の故障診断実行条件が成立したか否かを判別する。ここで、故障診断実行条件としては、内燃機関１の運転状態が定常運転であり、尚且つ、前回の故障診断処理の実行から所定期間が経過したことや、今回の内燃機関１の運転が開始されてから所定期間が経過したこと等を例示することができる。この故障診断実行条件は、故障診断処理の実行頻度を必要十分に確保できるように設定されている。Ｓ２０１において否定判定された場合、本フローの実行は一旦終了される。

Ｓ２０１において肯定判定された場合、次に、Ｓ２０２において、現在、図７に示すフローによって設定された診断禁止期間中であるか否かが判別される。Ｓ２０２において否定判定された場合、次にＳ２０３において、ＰＭ堆積量推定部１１０によって算出される
現時点の推定ＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて判定差圧Ｄｆｐ０が設定される。なお、推定ＰＭ堆積量Ｑｐｍと判定差圧Ｄｆｐ０との相関は実験等に基づいて予め定められており、これらの相関がマップとしてＥＣＵ１０に記憶されている。このマップにおいては、推定ＰＭ堆積量Ｑｐｍが多いほど判定差圧Ｄｆｐ０がより大きい値となっている。Ｓ２０３では、該マップを用いて判定差圧Ｄｆｐ０が設定される。

次に、Ｓ２０４において故障診断処理が実行される。つまり、Ｓ２０４においては、差圧センサ５９によって検出される実際のフィルタ差圧Ｄｆｐが、Ｓ２０３で設定された判定差圧Ｄｆｐ０より小さいか否かが判別される。Ｓ２０４において肯定判定された場合、次にＳ２０５において、ＳＣＲＦ５１が故障していると判定される。一方、Ｓ２０４において、否定判定された場合、次にＳ２０６においてＳＣＲＦ５１は正常な状態であると判定される。

一方、Ｓ２０２において肯定判定された場合、すなわち、現在、診断禁止期間中である場合、本フローの実行が一旦終了される。つまり、この場合、故障診断処理が行われないことになる。また、この場合、その後、診断禁止期間が終了した時に故障診断実行条件が成立していれば、故障診断処理が行われることになる。

なお、図８に示すフローにおいては、故障診断実行条件が成立したか否かと、診断禁止期間中であるか否かとについて、別々のステップで判別している。しかしながら、故障診断実行条件に、診断禁止期間中ではないということが含まれるようにしてもよい。

また、本実施例では、所定条件を規定する所定温度および所定ＰＭ堆積量について、図５に示すように、所定温度を推定ＰＭ堆積量に応じて連続的に変化させ、また、所定ＰＭ堆積量をＳＣＲＦ５１の温度に応じて連続的に変化させた。しかしながら、所定温度を推定ＰＭ堆積量に対して段階的に変化させてもよい。また、所定ＰＭ堆積量をＳＣＲＦ５１の温度に対して段階的に変化させてもよい。また、所定温度または所定ＰＭ堆積量のいずれか一方を予め定められた一定値に設定してもよい。ただし、上述したように、所定温度を推定ＰＭ堆積量に応じた値に設定し、また、所定ＰＭ堆積量をＳＣＲＦ５１の温度に応じた値に設定することで、所定条件をより適切な条件として規定することができる。つまり、不要な診断禁止期間が設定されることを抑制することができる。

また、本実施例では、診断禁止期間の長さを、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて設定した。しかしながら、診断禁止期間の長さを、予め定められた一定の長さに設定してもよい。ただし、上述したように、ＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて診断禁止期間の長さを設定することで、診断禁止期間をより適切な期間とすることができる。なお、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定ＰＭ堆積量のいずれか一方に基づいて診断禁止期間の長さを設定してもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定ＰＭ堆積量に対して診断禁止期間の長さを段階的に変化させてもよい。

［変形例］
上述したように、ＳＣＲＦ５１からＰＭが脱離することに起因して低下したフィルタ差圧は、ＳＣＲＦ５１に再度ＰＭが堆積することで回復する。したがって、ＳＣＲＦ５１からＰＭが脱離することに起因して一旦フィルタ差圧が低下してから該フィルタ差圧が回復する際の回復度合いは、ＳＣＲＦ５１からＰＭが脱離した後の該ＳＣＲＦ５１におけるＰＭ堆積量の増加量と相関がある。そこで、本実施例の変形例においては、診断禁止期間を、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点からの推定ＰＭ堆積量の
増加量が所定増加量に達するまでの期間として設定する。

図９は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量と、所定増加量との相関を示すマップである。図９において、線Ｌ８は、所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度と、所定増加量との相関を示している。そして、図９に示すマップにおいては、所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量に応じた、ＳＣＲＦ５１の温度と所定増加量との相関が設定されている。この図９に示すように、所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、該時点での推定ＰＭ堆積量が多いほど、所定増加量はより大きい値に設定される。

ＳＣＲＦ５１からのＰＭ脱離量が多いほど、一旦低下したフィルタ差圧が回復するためにはより多くのＰＭが再度堆積することが必要となると考えられる。上記によれば、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された場合に、該所定条件が成立することでＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、該脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、所定増加量がより大きい値に設定されることになる。したがって、本変形例によれば、診断禁止期間をより適切な期間とすることができる。

なそ、本変形例に、図７に示すような診断禁止期間の設定フローを適用する場合、Ｓ１０６において、現時点のＳＣＲＦ５１の温度Ｔｆおよび推定ＰＭ堆積量に基づいて所定増加量が算出される。このとき、図９に示すマップを用いて所定増加量が算出される。そして、Ｓ１０７において、現時点、すなわち所定条件が成立していると判定された時点からの推定ＰＭ堆積量の増加量が、Ｓ１０６で算出された所定増加量に達するまでの期間が、診断禁止期間として設定される。

また、本変形例において、所定増加量を、予め定められた一定量に設定してもよい。ただし、上述したように、ＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて所定増加量を設定することで、診断禁止期間をより適切な期間とすることができる。なお、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定ＰＭ堆積量のいずれか一方に基づいて所定増加量を設定してもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定ＰＭ堆積量に対して所定増加量を段階的に変化させてもよい。

＜実施例２＞
本実施例においては、実施例１と同様、ＥＣＵ１０におけるＰＭ堆積量推定部１１０よって推定ＰＭ堆積量が継続的に推定されている。さらに、本実施例では、ＥＣＵ１０によって、ＳＣＲＦ５１における尿素析出物堆積量の推定値である推定析出物堆積量が継続的に推定されている。

図１０は、ＥＣＵ１０における析出物堆積量推定部１２０の機能を示すブロック図である。析出物堆積量推定部１２０は、推定析出物堆積量を推定するための機能部である。析出物堆積量推定部１２０は、析出割合推定部１２１、堆積割合推定部１２２、析出物堆積量カウンタ１２３、および単位析出物脱離量推定部１２４を有する。

析出割合推定部１２１には、ＳＣＲＦ５１への尿素水流入量およびＳＣＲＦ５１の温度が入力される。なお、本実施例に係る構成では、ＳＣＲＦ５１への尿素水流入量は、尿素水添加弁５３からの尿素水添加量と同等である。ただし、尿素水添加弁とフィルタとの間にＳＣＲ触媒が配置されているような構成を採用した場合、ＳＣＲ触媒において加水分解せずに該ＳＣＲ触媒から流出する尿素水の流量が、フィルタへの尿素水流入量として析出割合推定部１２１に入力されることになる。そして、析出割合推定部１２１では、入力されたＳＣＲＦ５１への尿素水流入量およびＳＣＲＦ５１の温度に基づいて、析出割合（ＳＣＲＦ５１への尿素水流入量に対する、尿素析出物の生成量の割合）が算出される。ここで、尿素水流入量が多いほど尿素水が気化し難い。そのため、尿素水流入量が多いほど析出割合は高くなる。また、ＳＣＲＦ５１の温度が低いほど尿素水が気化し難い。そのため、ＳＣＲＦ５１の温度が低いほど析出割合は高くなる。また、堆積割合推定部１２２には、排気の流量が入力される。そして、堆積割合推定部１２２では、入力された排気の流量に基づいて、堆積割合（尿素析出物の生成量に対する、ＳＣＲＦ５１に堆積する尿素析出物の割合）が算出される。ここで、排気の流量が小さいほどＳＣＲＦ５１に尿素析出物が堆積し易い。そのため、排気の流量が小さいほど堆積割合は高くなる。

また、析出物堆積量カウンタ１２３には、ＳＣＲＦ５１への尿素水流入量、析出割合推定部１２１によって算出された析出割合、および、堆積割合推定部１２２によって算出された堆積割合が入力される。そして、析出物堆積量カウンタ１２３では、ＳＣＲＦ５１への尿素水流入量に対して析出割合および堆積割合が乗算されることで、ＳＣＲＦ５１における単位時間あたりの尿素析出物の堆積量（以下、「単位析出物堆積量」と称する場合もある。）が算出される。さらに、算出された単位析出物堆積量が積算される。

また、単位析出物脱離量推定部１２４には、析出物堆積量カウンタ１２３において算出された現時点のＳＣＲＦ５１における析出物堆積量の推定値である推定析出物堆積量に加え、ＳＣＲＦ５１の温度が入力される。そして、単位析出物脱離量推定部１２４では、入力された、現時点のＳＣＲＦ５１における析出物堆積量およびＳＣＲＦ５１の温度に基づいて、ＳＣＲＦ５１における単位時間当たりの析出物脱離量（以下、「単位析出物脱離量」と称する場合もある。）が算出される。そして、算出された単位析出物脱離量が析出物堆積量カウンタ１２３に入力される。析出物堆積量カウンタ１２３では、上記のように算出された単位析出物堆積量の積算値から単位析出物脱離量が減算されることで、現時点の推定析出物堆積量が算出される。

ここで、尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１からＰＭが脱離する際の脱離ＰＭの量は、ＳＣＲＦ５１における尿素析出物の堆積量とも相関がある。つまり、ＳＣＲＦ５１の温度が同一の条件下においては、ＳＣＲＦ５１における尿素析出物の堆積量が多いほど単位析出物脱離量が多くなる。そして、尿素析出物の脱離量が多いほど、尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多くなる。そのため、ＳＣＲＦ５１における尿素析出物の堆積量が多いほど、尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多くなる。

そこで、本実施例では、上記の所定条件が、ＳＣＲＦ５１の温度および推定析出物堆積量に基づいて規定される。つまり、本実施例では、所定条件が、ＳＣＲＦ５１の温度が所定温度以上であり且つ推定析出物堆積量が所定析出物堆積量以上であることとして規定されている。そして、このときの所定温度および所定析出物堆積量は図１１に示すようなマップにより定められる。図１１においては、横軸がＳＣＲＦ５１の温度を表しており、縦軸が推定析出物堆積量を表している。そして、線Ｌ９が、所定条件が成立する領域の境界を示している。図１１に示すように、推定析出物堆積量が多いほど、ＳＣＲＦ５１の温度がより低い温度でも、所定条件が成立することになる。また、ＳＣＲＦ５１の温度が高い
ほど、推定析出物堆積量がより少ない量であっても所定条件が成立することになる。つまり、図１１における線Ｌ９は、推定析出物堆積量と所定温度との相関を示しており、推定析出物堆積量が多いほど所定温度は低い温度に設定される。また、図１１における線Ｌ９は、ＳＣＲＦ５１の温度と所定析出物堆積量との相関を示しており、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど所定析出物堆積量は小さい値に設定される。

また、本実施例においては、診断禁止期間の長さが、ＥＣＵ１０によって上記のような
所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定析出物堆積量に基づいて設定される。図１２は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定析出物堆積量と、診断禁止期間の長さとの相関を示すマップである。図１２において、線Ｌ１０は、所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度と、診断禁止期間の長さとの相関を示している。そして、図１０に示すマップにおいては、所定条件が成立していると判定された時点での推定析出物堆積量に応じた、ＳＣＲＦ５１の温度と診断禁止期間の長さとの相関が設定されている。上述したように、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度が高いほど脱離ＰＭの量は多くなる。そして、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での推定析出物堆積量が多いほど脱離ＰＭの量は多くなる。そのため、図１２に示すように、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定析出物堆積量が多いほど、診断禁止期間がより長い期間に設定される。診断禁止期間をこのように設定することによっても、該診断禁止期間をより適切な期間に設定することができる。

［診断禁止期間の設定フロー］
以下、本実施例に係る診断禁止期間を設定するためのフローについて図１３に基づいて説明する。図１３は、本実施例に係る診断禁止期間の設定フローを示すフローチャートである。なお、図１３に示すフローにおいて、Ｓ１０１およびＳ１０７は、図７に示すフローにおけるＳ１０１およびＳ１０７と同様の処理を行うステップである。そのため、これらのステップについては、その説明を省略する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、ＥＣＵ１０により所定の間隔で繰り返し実行される。

本フローにおいては、Ｓ１０１において否定判定されると、次に、Ｓ３０２において、析出物堆積量推定部１２０によって算出される現時点の推定析出物堆積量Ｑｄｅに基づいて所定温度Ｔｆ０が設定される。次に、Ｓ３０３において、下流側温度センサ５６の出力値に基づいて推定される現時点のＳＣＲＦ５１の温度Ｔｆに基づいて所定析出物堆積量Ｑｄｅ０が設定される。Ｓ３０２およびＳ３０３においては、図１１に示すマップを用いて所定温度Ｔｆ０および所定析出物堆積量Ｑｄｅ０が設定される。

次に、Ｓ３０４において、現時点のＳＣＲＦ５１の温度Ｔｆが、Ｓ３０２で設定された所定温度Ｔｆ０以上である否かが判別される。Ｓ３０４において否定判定された場合、本フローの実行は一旦終了される。一方、Ｓ３０４において肯定判定された場合、次に、Ｓ３０５において、現時点の推定析出物堆積量Ｑｄｅが、Ｓ３０３で設定された所定析出物堆積量Ｑｄｅ０以上であるか否かが判別される。Ｓ３０５において否定判定された場合、本フローの実行は一旦終了される。

一方、Ｓ３０５において肯定判定された場合、本実施例に係る所定条件が成立したと判断できる。この場合、次に、Ｓ３０６において、現時点のＳＣＲＦ５１の温度Ｔｆおよび推定析出物堆積量Ｑｄｅに基づいて診断禁止期間の長さＬｐが算出される。Ｓ３０６においては、図１２に示すマップを用いて診断禁止期間の長さＬｐが算出される。

なお、本実施例では、所定条件を規定する所定温度および所定析出物堆積量について、図１１に示すように、所定温度を推定析出物堆積量に応じて連続的に変化させた。また、所定析出物堆積量をＳＣＲＦ５１の温度に応じて連続的に変化させた。しかしながら、所定温度を推定析出物堆積量に対して段階的に変化させてもよい。また、所定析出物堆積量をＳＣＲＦ５１の温度に対して段階的に変化させてもよい。また、所定温度または所定析出物堆積量のいずれか一方を予め定められた一定値に設定してもよい。ただし、上述したように、所定温度を推定析出物堆積量に応じた値に設定し、また、所定析出物堆積量をＳＣＲＦ５１の温度に応じた値に設定することで、所定条件をより適切な条件として規定す
ることができる。つまり、不要な診断禁止期間が設定されることを抑制することができる。

また、本実施例のように、ＥＣＵ１０がＰＭ堆積量推定部１１０に加え析出物堆積量推定部１２０を有している場合、所定条件を、推定ＰＭ堆積量、ＳＣＲＦ５１の温度、および推定析出物堆積量に基づいて規定してもよい。例えば、実施例１のように、所定条件が、ＳＣＲＦ５１の温度が所定温度以上であり且つ推定ＰＭ堆積量が所定ＰＭ堆積量以上であることとして規定されている場合に、推定ＰＭ堆積量が多いほど、また、推定析出物堆積量が多いほど、所定温度を低い温度に設定してもよい。また、この場合、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定析出物堆積量が多いほど、所定ＰＭ堆積量を小さい値に設定してもよい。

また、本実施例のように、所定条件が、ＳＣＲＦ５１の温度が所定温度以上であり且つ推定析出物堆積量が所定析出物堆積量以上であることとして規定されている場合においても、推定ＰＭ堆積量が多いほど、また、推定析出物堆積量が多いほど、所定温度を低い温度に設定してもよい。そして、この場合、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定ＰＭ堆積量が多いほど、所定析出物堆積量を小さい値に設定してもよい。このように、所定条件を、推定ＰＭ堆積量、ＳＣＲＦ５１の温度、および推定析出物堆積量に基づいて規定することで、不要な診断禁止期間が設定されることを可及的に抑制することができる。

また、本実施例においても、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定析出物堆積量のいずれか一方に基づいて診断禁止期間の長さを設定してもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定析出物堆積量に対して診断禁止期間の長さを段階的に変化させてもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、推定ＰＭ堆積量、ＳＣＲＦ５１の温度、および推定析出物堆積量に基づいて、診断禁止期間の長さを設定してもよい。

［変形例］
本実施例の変形例においては、実施例１の変形例と同様、診断禁止期間を、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点からの推定ＰＭ堆積量の増加量が所定増加量に達するまでの期間として設定する。この場合、所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、該時点での推定析出物堆積量が多いほど、所定増加量がより大きい値に設定される。これによっても、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された場合に、該所定条件が成立することでＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、該脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、所定増加量がより大きい値に設定されることになる。したがって、本変形例によれば、診断禁止期間をより適切な期間とすることができる。なお、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定析出物堆積量のいずれか一方に基づいて所定増加量を設定してもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定析出物堆積量に対して所定増加量を段階的に変化させてもよい。また、本変形例においても、さらに、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量を考慮して所定増加量を設定してもよい。つまり、本変形例においても、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量が多いほど、所定増加量をより大きい値に設定してもよい。

＜実施例３＞
本実施例においては、実施例１と同様に、所定条件が、ＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて規定されている。そして、本実施例においても、所定条件が成立しているか否かがＥＣＵ１０によって判別される。そして、本実施例においては、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された場合、所定の診断禁止期間に代えて、ＳＣＲＦの故障診断処理に用いる判定閾値を補正する所定の補正実行期間を設ける。このとき、補正実行期間の長さは、実施例１に係る診断禁止期間の長さと同様、ＳＣＲＦ５１からＰＭが脱離することに起因してフィルタ差圧が低下し始めてから、該フィルタ差圧が回復するまでに最低限必要と想定される期間以上の長さに設定される。具体的には、補正実行期間の長さは、実施例１に係る診断禁止期間の長さを設定するための手法と同様の手法により設定される。

そして、補正実行期間中においては、所定条件が成立していないと判定された場合に比べて、推定ＰＭ堆積量に対する判定差圧をより小さい値に補正した上で、ＳＣＲＦの故障診断処理を実行する。このような補正を行った上で故障診断処理を実行することで、尿素析出物の脱離に伴ってＳＣＲＦ５１からＰＭが脱離することに起因してフィルタ差圧が低下した場合であっても、該補正を行うことなく該故障診断処理を実行する場合に比べて、ＳＣＲＦ５１が故障していると診断され難くなる。したがって、本実施例によっても、ＳＣＲＦの故障診断における誤診断を抑制することができる。

本実施例においては、推定ＰＭ堆積量に基づいて実施例１と同様の手法により算出される判定差圧を「基準判定差圧」と称する。そして、本実施例に係る補正実行期間においては、基準判定差圧に対して補正係数ｘを乗算することで補正判定差圧を算出し、該補正判定差圧を用いてＳＣＲＦの故障診断処理を実行する。ここで、補正係数ｘは、１より小さい正の値である。所定条件が成立することでＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、該脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、基準判定差圧に対して補正判定差圧がより小さい値となるように補正係数ｘが設定される。これによれば、ＳＣＲＦの故障診断における誤診断をより高い確率で抑制することが可能となる。

具体的には、本実施例において、補正係数ｘは、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて設定される。図１４は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量と、補正係数ｘとの相関を示すマップである。図１４において、線Ｌ１１は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度と、補正係数ｘとの相関を示している。そして、図１４に示すマップにおいては、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量に応じた、ＳＣＲＦ５１の温度と補正係数ｘとの相関が設定されている。図１４に示すように、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定ＰＭ堆積量が多いほど、補正係数ｘがより小さい値に設定される。これにより、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定ＰＭ堆積量が多いほど、基準判定差圧に対して補正判定差圧がより小さい値となる。したがって、脱離ＰＭの量が多いほど、基準判定差圧に対して補正判定差圧がより小さい値となる。

［補正実行期間の設定フロー］
以下、本実施例に係る補正実行期間を設定するためのフローについて図１５に基づいて説明する。図１５は、本実施例に係る補正実行期間の設定フローを示すフローチャートである。なお、図１５に示すフローにおいて、Ｓ１０２からＳ１０５は、図７に示すフローにおけるＳ１０２からＳ１０５と同様の処理を行うステップである。そのため、これらのステップについては、その説明を省略する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、ＥＣＵ１０により所定の間隔で繰り返し実行される。

本フローでは、先ずＳ４０１において、現在、補正実行期間中であるか否かが判別される。Ｓ４０１において肯定判定された場合、本フローの実行は一旦終了される。一方、Ｓ４０１において否定判定された場合、次に、Ｓ１０２の処理が実行される。

また、本フローにおいて、Ｓ１０５において肯定判定された場合、本実施例に係る所定条件が成立したと判断できる。この場合、次に、Ｓ４０６において、現時点のＳＣＲＦ５１の温度Ｔｆおよび推定ＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて補正実行期間の長さＬａが算出される。ここでは、図７に示すフローのＳ１０６において診断禁止期間の長さＬｐを算出するときと同様の手法により補正実行期間の長さＬａが算出される。したがって、現時点での、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定ＰＭ堆積量が多いほど、補正実行期間の長さＬａがより長い期間として算出される。

次に、Ｓ４０７において、現時点のＳＣＲＦ５１の温度Ｔｆおよび推定ＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて補正係数ｘが設定される。Ｓ４０７においては、図１４に示すマップを用いて補正係数ｘが設定される。この補正係数ｘはＥＣＵ１０に記憶される。次に、Ｓ４０８において、現時点、すなわち所定条件が成立していると判定された時点から、Ｓ４０６で算出された長さＬａの期間が、補正実行期間として設定される。

［ＳＣＲＦの故障診断フロー］
次に、本実施例に係るＳＣＲＦの故障診断フローについて図１６に基づいて説明する。図１６は、本実施例に係るＳＣＲＦの故障診断フローを示すフローチャートである。なお、図１６に示すフローにおいて、Ｓ２０１、Ｓ２０５、および、Ｓ２０６は、図８に示すフローにおけるＳ２０１、Ｓ２０５、および、Ｓ２０６と同様の処理を行うステップである。そのため、これらのステップについては、その説明を省略する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、ＥＣＵ１０により所定の間隔で繰り返し実行される。

本フローでは、Ｓ２０１において肯定判定された場合、Ｓ５０２において、ＰＭ堆積量推定部１１０によって算出される現時点の推定ＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて基準判定差圧Ｄｆｐ０が設定される。ここでは、図８に示すフローのＳ２０３において判定差圧を設定する際に用いるマップと同様のマップを用いて基準判定差圧Ｄｆｐ０が設定される。次に、Ｓ５０３において、現在、図１５に示すフローによって設定された補正実行期間中であるか否かが判別される。

Ｓ５０３において否定判定された場合、次に、Ｓ５０４において、Ｓ５０２で算出された基準判定差圧Ｄｆｐ０が判定差圧として設定される。次に、Ｓ５０５において故障診断処理が実行される。このＳ５０５においては、差圧センサ５９によって検出される実際のフィルタ差圧Ｄｆｐが、Ｓ５０４で判定差圧として設定された基準判定差圧Ｄｆｐ０より小さいか否かが判別される。Ｓ５０５において肯定判定された場合、次にＳ２０５において、ＳＣＲＦ５１が故障していると判定される。一方、Ｓ５０５において、否定判定された場合、次にＳ２０６においてＳＣＲＦ５１は正常な状態であると判定される。

一方、Ｓ５０３において肯定判定された場合、すなわち、現在、補正実行期間中である場合、次に、Ｓ５０６において、Ｓ５０２で算出された基準判定差圧Ｄｆｐ０に対し、図１５に示すフローのＳ４０７において設定され、ＥＣＵ１０に記憶されている補正係数ｘを乗算することで、補正判定差圧Ｄｆｐ１が算出される。次に、Ｓ５０７において、Ｓ５０６で算出された補正判定差圧Ｄｆｐ１が判定差圧として設定される。次に、Ｓ５０８において故障診断処理が実行される。このＳ５０８においては、差圧センサ５９によって検出される実際のフィルタ差圧Ｄｆｐが、Ｓ５０７で判定差圧として設定された補正判定差圧Ｄｆｐ１より小さいか否かが判別される。Ｓ５０８において肯定判定された場合、次にＳ２０５において、ＳＣＲＦ５１が故障していると判定される。一方、Ｓ５０８において否定判定された場合、次にＳ２０６においてＳＣＲＦ５１は正常な状態であると判定され
る。

なお、本実施例では、補正実行期間の長さを、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて設定した。しかしながら、補正実行期間の長さを、予め定められた一定の長さに設定してもよい。ただし、上述したように、ＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて補正実行期間の長さを設定することで、補正実行期間をより適切な期間とすることができる。なお、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定ＰＭ堆積量のいずれか一方に基づいて、補正実行期間の長さを設定してもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定ＰＭ堆積量に対して補正実行期間の長さを段階的に変化させてもよい。

また、本実施例においては、補正係数ｘを、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて設定した。しかしながら、補正係数ｘを、予め定められた一定値に設定してもよい。ただし、上述したように、ＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて補正係数ｘを設定することで、補正判定差圧をより適切な値に設定することができる。なお、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定ＰＭ堆積量のいずれか一方に基づいて、補正係数ｘを設定してもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定ＰＭ堆積量に対して補正係数ｘを段階的に変化させてもよい。

［変形例１］
本実施例の変形例１においては、実施例２のように、ＥＣＵ１０が析出物堆積量推定部１２０を有している。そして、本変形例では、実施例２と同様に、所定条件が、ＳＣＲＦ５１の温度および推定析出物堆積量に基づいて規定される。つまり、本変形例では、所定条件が、ＳＣＲＦ５１の温度が所定温度以上であり且つ推定析出物堆積量が所定析出物堆積量以上であることとして規定されている。さらに、本変形例では、補正実行期間の長さが、実施例２に係る診断禁止期間の長さを設定するための手法と同様の手法により設定される。つまり、本変形例では、補正実行期間の長さが、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定析出物堆積量に基づいて設定される。

そして、本変形例においては、補正実行期間において補正判定差圧の算出に用いる補正係数ｘが、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定析出物堆積量に基づいて設定される。図１７は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定析出物堆積量と、補正係数ｘとの相関を示すマップである。図１７において、線Ｌ１２は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度と、補正係数ｘとの相関を示している。そして、図１７に示すマップにおいては、所定条件が成立していると判定された時点での推定析出物堆積量に応じた、ＳＣＲＦ５１の温度と補正係数ｘとの相関が設定されている。図１７に示すように、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定析出物堆積量が多いほど、補正係数ｘがより小さい値に設定される。これにより、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定析出物堆積量が多いほど、基準判定差圧に対して補正判定差圧がより小さい値となる。したがって、脱離ＰＭの量が多いほど、基準判定差圧に対して補正判定差圧がより小さい値となる。

なお、本変形例においては、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定析出物堆積量のいずれか一方に基づいて、補正
実行期間の長さを設定してもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定析出物堆積量に対して補正実行期間の長さを段階的に変化させてもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、推定ＰＭ堆積量、ＳＣＲＦ５１の温度、および推定析出物堆積量に基づいて、補正実行期間の長さを設定してもよい。

また、本変形例においては、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定析出物堆積量のいずれか一方に基づいて、補正係数ｘを設定してもよい。ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定析出物堆積量に対して補正係数ｘを段階的に変化させてもよい。本変形例においても、さらに、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量を考慮して補正係数ｘを設定してもよい。つまり、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、推定ＰＭ堆積量、ＳＣＲＦ５１の温度、および推定析出物堆積量に基づいて、補正係数ｘを設定してもよい。

［変形例２］
本実施例の変形例２においては、補正実行期間中にＳＣＲＦの故障診断処理を実行する場合、判定差圧の補正に代えて、差圧センサ５９によって検出されるフィルタ差圧の補正を行う。この場合、差圧センサ５９によって検出される実際のフィルタ差圧に対して補正係数ｙを乗算することで補正フィルタ差圧を算出し、該補正フィルタ差圧を用いてＳＣＲＦの故障診断処理を実行する。ここで、補正係数ｙは、１より大きい値である。所定条件が成立することでＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、該脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、実際のフィルタ差圧に対して補正フィルタ差圧がより大きい値となるように補正係数ｙが設定される。これによれば、ＳＣＲＦの故障診断における誤診断をより高い確率で抑制することが可能となる。

具体的には、本実施例において、補正係数ｙは、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて設定される。図１８は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量と、補正係数ｙとの相関を示すマップである。図１８において、線Ｌ１３は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度と、補正係数ｙとの相関を示している。そして、図１８に示すマップにおいては、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での推定ＰＭ堆積量に応じた、ＳＣＲＦ５１の温度と補正係数ｙとの相関が設定されている。図１８に示すように、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定ＰＭ堆積量が多いほど、補正係数がより大きい値に設定される。これにより、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定ＰＭ堆積量が多いほど、実際のフィルタ差圧に対して補正フィルタ差圧がより大きい値となる。したがって、脱離ＰＭの量が多いほど、実際のフィルタ差圧に対して補正フィルタ差圧がより大きい値となる。

なお、補正係数ｙを、予め定められた一定値に設定してもよい。ただし、上述したように、ＳＣＲＦ５１の温度および推定ＰＭ堆積量に基づいて補正係数ｙを設定することで、補正フィルタ差圧をより適切な値に設定することができる。なお、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定ＰＭ堆積量のいずれか一方に基づいて、補正係数ｙを設定してもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定ＰＭ堆積量に対して補正係数ｙを段階的に変化させてもよい。

また、上記変形例１のように、ＥＣＵ１０が析出物堆積量推定部１２０を有している場合、補正係数ｙが、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳ
ＣＲＦ５１の温度および推定析出物堆積量に基づいて設定される。図１９は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度および推定析出物堆積量と、補正係数ｙとの相関を示すマップである。図１９において、線Ｌ１４は、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度と、補正係数ｙとの相関を示している。そして、図１８に示すマップにおいては、所定条件が成立していると判定された時点での推定析出物堆積量に応じた、ＳＣＲＦ５１の温度と補正係数ｙとの相関が設定されている。図１９に示すように、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定析出物堆積量が多いほど、補正係数ｙがより小さい値に設定される。これにより、ＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、また、推定析出物堆積量が多いほど、実際のフィルタ差圧に対して補正フィルタ差圧がより大きい値となる。したがって、脱離ＰＭの量が多いほど、実際のフィルタ差圧に対して補正フィルタ差圧がより大きい値となる。

また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定析出物堆積量のいずれか一方に基づいて、補正係数ｙを設定してもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度または推定析出物堆積量に対して補正係数ｙを段階的に変化させてもよい。また、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、推定ＰＭ堆積量、ＳＣＲＦ５１の温度、および推定析出物堆積量に基づいて、補正係数ｙを設定してもよい。また、補正実行期間中にＳＣＲＦの故障診断処理を実行する場合、上記のような判定差圧の補正およびフィルタ差圧の補正の両方の補正を行ってもよい。

［変形例３］
本実施例の変形例３においては、実施例１および２の変形例に係る診断禁止期間と同様、補正実行期間を、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点からの推定ＰＭ堆積量の増加量が所定増加量に達するまでの期間として設定する。この場合、所定条件が成立していると判定された時点でのＳＣＲＦ５１の温度が高いほど、該時点での推定ＰＭ堆積量が多いほど、または、該時点での推定析出物堆積量が多いほど、所定増加量がより大きい値に設定される。これによれば、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された場合に、該所定条件が成立することでＳＣＲＦ５１から脱離する脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、該脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、所定増加量がより大きい値に設定されることになる。したがって、本変形例によれば、補正実行期間をより適切な期間とすることができる。なお、本変形例においても、実施例１または２の変形例と同様、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定された時点での、ＳＣＲＦ５１の温度、推定ＰＭ堆積量、または、推定析出物堆積量に対して所定増加量を段階的に変化させてもよい。

＜実施例４＞
本実施例においては、実施例２と同様、ＥＣＵ１０におけるＰＭ堆積量推定部１１０よって推定ＰＭ堆積量が継続的に算出されている。また、ＥＣＵ１０における析出物堆積量推定部１２０よって推定析出物堆積量が継続的に算出されている。また、本実施例では、実施例１または２と同様、所定条件が、ＳＣＲＦ５１の温度と、推定ＰＭ堆積量または推定析出物堆積量の少なくともいずれかに基づいて規定されている。そして、本実施例では、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定されると、その後、ＥＣＵ１０によって該所定条件が成立していないと判定されるまでの間は、ＳＣＲＦ５１の故障診断処理の実行が禁止される。さらに、ＥＣＵ１０によって該所定条件が成立していないと判定された時点から追加期間が経過するまでの間も、ＳＣＲＦ５１の故障診断処理の実行が禁止される。つまり、本実施例においては、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定されてから、該ＥＣＵ１０によって該所定条件が成立していないと判定されるまでの期間に、追加期間を加算した期間が、診断禁止期間として設定される。

また、本実施例では、所定条件が成立していると判定されてから、該所定条件が成立していないと判定されるまでの間における脱離ＰＭの量の推定値である推定脱離ＰＭ量がＥＣＵ１０によって算出される。具体的には、所定条件が成立している期間中は、ＳＣＲＦ５１の温度、ＰＭ堆積量推定部１１０よって算出される推定ＰＭ堆積量、および、析出物堆積量推定部１２０よって算出される推定析出物堆積量に基づいて、単位時間当たりの脱離ＰＭの量（以下、「単位脱離ＰＭ量」と称する場合もある。）が算出される。そして、この単位脱離ＰＭ量が積算されることで推定脱離ＰＭ量が算出される。この推定脱離ＰＭ量が多いほど追加期間がより長い期間に設定される。これによれば、診断禁止期間を、脱離ＰＭの量により対応した期間として設定することができる。

［追加期間の設定フロー］
以下、本実施例に係る追加期間を設定するためのフローについて図２０に基づいて説明する。図２０は、本実施例に係る追加期間の設定フローを示すフローチャートである。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、本実施例に係る所定条件が成立しているときに、ＥＣＵ１０により所定の間隔で繰り返し実行される。

本フローでは、先ずＳ５０１において、単位脱離ＰＭ量が積算されることで、所定条件が成立していると判定されてから現時点までの推定脱離ＰＭ量Ｒｐｍが算出される。次に、Ｓ５０２おいて、所定条件が非成立となった否かが判別される。Ｓ５０２において否定判定された場合、本フローの実行は一旦終了される。一方、Ｓ５０２において肯定判定された場合、次に、Ｓ５０３において、Ｓ５０１で算出された推定脱離ＰＭ量Ｒｐｍに基づいて追加期間ｄｔａｄｄが設定される。そして、ＥＣＵ１０によって、所定条件が成立していると判定されてから現時点までの期間に加え、さらに、現時点からＳ５０３で算出された追加期間が経過するまでの間が、診断禁止期間として設定される。

なお、本実施例においては、ＥＣＵ１０によって所定条件が成立していると判定されてから、該ＥＣＵ１０によって該所定条件が成立していないと判定されるまでの期間に、追加期間を加算した期間を、補正実行期間として設定してもよい。

上記実施例は可能な限り組み合わせることができる。

１・・・内燃機関
４・・・吸気通路
５・・・排気通路
５０・・酸化触媒
５１・・ＳＣＲＦ
５２・・燃料添加弁
５３・・尿素水添加弁
１９・・差圧センサ
１０・・ＥＣＵ
１１０・・ＰＭ堆積量推定部
１２０・・析出物堆積量推定部

Claims (20)

1. 内燃機関の排気通路に設けられ、排気中のＰＭを捕集するフィルタと、
   前記排気通路に設けられ、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元する選択還元型ＮＯｘ触媒と、
   前記排気通路における前記フィルタおよび前記選択還元型ＮＯｘ触媒より上流側に設けられ、排気中に尿素水を添加する尿素水添加装置と、
   を備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、前記フィルタが故障しているか否かを診断するフィルタの故障診断装置であって、
   前記フィルタの前後における排気の圧力差であるフィルタ差圧を取得する差圧取得部と、
   前記フィルタ差圧以外のパラメータを用いて、前記フィルタにおけるＰＭ堆積量の推定値である推定ＰＭ堆積量を算出するＰＭ堆積量推定部と、
   前記推定ＰＭ堆積量に基づいて設定される判定差圧と前記フィルタ差圧とを比較することで、前記フィルタが故障しているか否かを診断する故障診断処理を実行する診断部であって、前記故障診断処理においては、前記判定差圧よりも前記フィルタ差圧が小さい場合、前記フィルタが故障していると診断する診断部と、
   前記フィルタに一旦堆積した尿素水由来の析出物が気体となって前記フィルタから脱離することに伴って前記フィルタから脱離するＰＭである脱離ＰＭの量が所定脱離量以上となり得る条件として設定されている所定条件が成立したか否かを判別する判別部と、を備え、
   前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された場合、前記所定条件が成立していると判定された時点から所定期間が経過するまでの間は、前記診断部が前記故障診断処理を実行しないフィルタの故障診断装置。
2. 内燃機関の排気通路に設けられ、排気中のＰＭを捕集するフィルタと、
   前記排気通路に設けられ、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元する選択還元型ＮＯｘ触媒と、
   前記排気通路における前記フィルタおよび前記選択還元型ＮＯｘ触媒より上流側に設けられ、排気中に尿素水を添加する尿素水添加装置と、を備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、前記フィルタが故障しているか否かを診断するフィルタの故障診断装置であって、
   前記フィルタの前後における排気の圧力差であるフィルタ差圧を取得する差圧取得部と、
   前記フィルタ差圧以外のパラメータを用いて、前記フィルタにおけるＰＭ堆積量の推定値である推定ＰＭ堆積量を算出するＰＭ堆積量推定部と、
   前記推定ＰＭ堆積量に基づいて設定される判定差圧と前記フィルタ差圧とを比較することで、前記フィルタが故障しているか否かを診断する故障診断処理を実行する診断部であって、前記故障診断処理においては、前記判定差圧よりも前記フィルタ差圧が小さい場合、前記フィルタが故障していると診断する診断部と、
   前記フィルタに一旦堆積した尿素水由来の析出物が気体となって前記フィルタから脱離することに伴って前記フィルタから脱離するＰＭである脱離ＰＭの量が所定脱離量以上となり得る条件として設定されている所定条件が成立したか否かを判別する判別部と、を備え、
   前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された場合、前記所定条件が成立していると判定された時点から所定期間が経過するまでの間は、前記診断部が、前記故障診断処理を実行する際に、前記判別部によって前記所定条件が成立していないと判定された場合に比べて、前記推定ＰＭ堆積量に対する前記判定差圧をより小さい値に補正するか、または、前記フィルタ差圧をより大きい値に補正するか、の少なくともいずれかの補正を行った上で前記故障診断処理を実行するフィルタの故障診断装置。
3. 前記所定条件が、前記フィルタの温度が所定温度以上であり且つ前記推定ＰＭ堆積量が所定ＰＭ堆積量以上であることであって、
   少なくとも、前記推定ＰＭ堆積量が多いときは前記推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて前記所定温度がより低い温度に設定されるか、または、前記フィルタの温度が高いときは前記フィルタの温度が低いときに比べて前記所定ＰＭ堆積量がより小さい値に設定される請求項１または２に記載のフィルタの故障診断装置。
4. 前記フィルタにおける尿素水由来の析出物の堆積量の推定値である推定析出物堆積量を算出する析出物堆積量推定部をさらに備え、
   前記推定析出物堆積量が多いときは前記推定析出物堆積量が少ないときに比べて、少なくとも、前記所定温度がより低い温度に設定されるか、または、前記所定ＰＭ堆積量がより小さい値に設定される請求項３に記載のフィルタの故障診断装置。
5. 前記フィルタにおける尿素水由来の析出物の堆積量の推定値である推定析出物堆積量を算出する析出物堆積量推定部をさらに備え、
   前記所定条件が、前記フィルタの温度が所定温度以上であり且つ前記推定析出物堆積量が所定析出物堆積量以上であることであって、
   少なくとも、前記推定析出物堆積量が多いときは前記推定析出物堆積量が少ないときに比べて前記所定温度がより低い温度に設定されるか、または、前記フィルタの温度が高いときは前記フィルタの温度が低いときに比べて前記所定析出物堆積量がより小さい値に設定される請求項１または２に記載のフィルタの故障診断装置。
6. 前記推定ＰＭ堆積量が多いときは前記推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて、少なくとも、前記所定温度がより低い温度に設定されるか、または、前記所定析出物堆積量がより小さい値に設定される請求項５に記載のフィルタの故障診断装置。
7. 前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された場合に、前記所定条件が成立することで前記フィルタから脱離する前記脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、前記脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、前記所定期間中において前記診断部が前記判定差圧の補正または前記フィルタ差圧の補正の少なくともいずれかを行う際の補正量をより大きくする請求項２に記載のフィルタの故障診断装置。
8. 前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された時点での前記フィルタの温度が高いときは該フィルタの温度が低いときに比べて、前記所定期間中において前記診断部が前記判定差圧の補正または前記フィルタ差圧の補正の少なくともいずれかを行う際の補正量をより大きくする請求項７に記載のフィルタの故障診断装置。
9. 前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された時点での前記推定ＰＭ堆積量が多いときは該推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて、前記所定期間中において前記診断部が前記判定差圧の補正または前記フィルタ差圧の補正の少なくともいずれかを行う際の補正量をより大きくする請求項７または８に記載のフィルタの故障診断装置。
10. 前記フィルタにおける尿素水由来の析出物の堆積量の推定値である推定析出物堆積量を算出する析出物堆積量推定部をさらに備え、
    前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された時点での前記推定析出物堆積量が多いときは該推定析出物堆積量が少ないときに比べて、前記所定期間中において前記診断部が前記判定差圧の補正または前記フィルタ差圧の補正の少なくともいずれかを行う際の補正量をより大きくする請求項７から９のいずれか一項に記載のフィルタの故障診断装置。
11. 前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された場合に、前記所定条件が成立することで前記フィルタから脱離する前記脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、前記脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、前記所定期間をより長い期間に設定する請求項１または２に記載のフィルタの故障診断装置。
12. 前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された時点での前記フィルタの温度が高いときは該フィルタの温度が低いときに比べて、前記所定期間をより長い期間に設定する請求項１１に記載のフィルタの故障診断装置。
13. 前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された時点での前記推定ＰＭ堆積量が多いときは該推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて、前記所定期間をより長い期間に設定する請求項１１または１２に記載のフィルタの故障診断装置。
14. 前記フィルタにおける尿素水由来の析出物の堆積量の推定値である推定析出物堆積量を算出する析出物堆積量推定部をさらに備え、
    前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された時点での前記推定析出物堆積量が多いときは該推定析出物堆積量が少ないときに比べて、前記所定期間をより長い期間に設定する請求項１１から１３のいずれか一項に記載のフィルタの故障診断装置。
15. 前記所定期間が、前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された時点からの前記推定ＰＭ堆積量の増加量が所定増加量に達するまでの期間である請求項１または２に記載のフィルタの故障診断装置。
16. 前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された場合に、前記所定条件が成立することで前記フィルタから脱離する前記脱離ＰＭの量が多いと想定されるときは、前記脱離ＰＭの量が少ないと想定されるときに比べて、前記所定増加量をより大きい値に設定する請求項１５に記載のフィルタの故障診断装置。
17. 前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された時点での前記フィルタの温度が高いときは該フィルタの温度が低いときに比べて、前記所定増加量をより大きい値に設定する請求項１６に記載のフィルタの故障診断装置。
18. 前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された時点での前記推定ＰＭ堆積量が多いときは該推定ＰＭ堆積量が少ないときに比べて、前記所定増加量をより大きい値に設定する請求項１６または１７に記載のフィルタの故障診断装置。
19. 前記フィルタにおける尿素水由来の析出物の堆積量の推定値である推定析出物堆積量を算出する析出物堆積量推定部をさらに備え、
    前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定された時点での前記推定析出物堆積量が多いときは該推定析出物堆積量が少ないときに比べて、前記所定増加量をより大きい値に設定する請求項１６から１８のいずれか一項に記載のフィルタの故障診断装置。
20. 前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定されてから、前記判別部によって前記所定条件が成立していないと判定されるまでの間における前記脱離ＰＭの量の推定値である推定脱離ＰＭ量を算出する推定脱離ＰＭ量算出部をさらに備え、
    前記所定期間が、前記判別部によって前記所定条件が成立していると判定されてから、前記判別部によって前記所定条件が成立していないと判定されるまでの期間に追加期間を加算した期間であって、前記推定脱離ＰＭ量が多いほど前記追加期間をより長い期間に設定する請求項１または２に記載のフィルタの故障診断装置。

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