JP7217867B2 - 排気ガス浄化装置の診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気通路内に尿素水を供給する尿素インジェクタと、供給された尿素水から生成されるアンモニアの還元作用により窒素酸化物を浄化する選択還元触媒とを備えた排気ガス浄化装置の診断装置に関する。

従来より、車両の排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するための排気ガス浄化装置として尿素水を添加する選択還元触媒（Selective Catalytic Reduction : 以下、ＳＣＲ触媒という）を用いた排気浄化システムが知られている。
ＮＯｘ還元反応における余剰アンモニアが排出される現象、所謂、アンモニアスリップ現象を抑制しつつ、ＮＯｘ浄化率を高くするためには、ＳＣＲ触媒に対して過不足のない尿素水を供給する必要がある。そこで、ＳＣＲ触媒の浄化性能について、劣化（異常）診断が行われている。

特許文献１の診断装置は、エンジンの排気通路に尿素水を供給可能な尿素インジェクタと、この尿素インジェクタよりも下流側の排気通路に設けられたＳＣＲ触媒と、ＳＣＲ触媒の上流側及び下流側の排気通路に夫々配設されたＮＯｘセンサと、ＳＣＲ触媒の上流側排気通路に配設されたアンモニアセンサと、上流側及び下流側ＮＯｘ濃度センサのセンサ出力に基づきＳＣＲ触媒の浄化率を算出する浄化率算出部と、算出された浄化率に基づきＳＣＲ触媒を診断する診断部と、アンモニアセンサにより検出されたアンモニア検出値が所定の閾値よりも大きい場合、ＳＣＲ触媒の診断を停止する診断停止部とを備えた構成が開示されている。

特開２０１８－１３１９９５号公報

特許文献１の診断装置は、アンモニア濃度上昇に伴うＮＯｘ濃度センサの誤検出を防止し、ＳＣＲ触媒の劣化について誤診断を回避している。
しかし、特許文献１の技術では、アンモニア濃度が上昇していない状況にも拘らず、排気浄化システムの浄化異常を誤診断する虞がある。

そこで、上記誤診断の要因を解明するため、検証実験を行った。
図８（ａ）～図８（ｄ）は、走行車両の速度、ＳＣＲ触媒の温度、アンモニア吸着量、及びＳＣＲ触媒前後のＮＯｘ濃度を夫々示すグラフである。
この検証実験の車両では、実際にＳＣＲ触媒に吸着されている現アンモニア吸着量（以下、実吸着量という）が零の状態からエンジンが始動され、走行開始後、４００ｓｅｃの時点でＳＣＲ触媒に対して尿素水の噴射が開始されている。
尚、検証実験に用いたＳＣＲ触媒は、銅イオン交換ゼオライトを主な構成要素として構成され、正常な浄化性能を備えている。また、ＳＣＲ触媒前後に配置されたＮＯｘ濃度センサについても、正常な機能を備えている。

図８（ｃ）に示すように、尿素水の噴射開始後、ＳＣＲ触媒に吸着される実吸着量は、目標吸着量に漸近するように経過時間に比例して増加している。
図８（ｄ）に示すように、尿素水の噴射開始直後の所定期間（４００～４５０ｓｅｃ）、各ＮＯｘ濃度センサが正常で且つＳＣＲ触媒も劣化していないにも拘らず、下流側ＮＯｘ濃度が上流側ＮＯｘ濃度よりも高くなる異常値を示し、その後、正常状態に戻っている。
この検証実験の結果、尿素水が噴射された直後の所定期間、下流側ＮＯｘ濃度センサが、上流側ＮＯｘ濃度センサよりも高いセンサ出力（異常出力）を出力することが知見された。

また、本発明者による検討の結果、以下のＮＯｘ特性が確認された。
図９に示すように、ＳＣＲ触媒に吸着されるＮＯｘは、ＳＣＲ触媒の温度に依存し、所定温度（１２０℃）をピークとする放物線を描く特性を備えている。また、図１０に示すように、ＳＣＲ触媒に吸着されるＮＯｘは、ガス接触性が高い程、減少する特性を備えている。しかも、ＳＣＲ触媒の温度とガス接触性の何れの項目であっても、ＮＯの吸着量よりもＮＯ₂の吸着量が多くなる傾向になっている。

上記検証実験及び検討によって、次のことが判明した。
銅は、１価の状態でゼオライト内に存在することが可能である。
また、ＮＯ₂は、ＮＯ₂イオンの状態でゼオライト内に存在することが可能である。
１価の銅から１つの電子がＮＯ₂に供給されると、ＮＯ₂がＮＯ₂イオンになり、銅とＮＯ₂は配位結合するため、両者は電気的に結合する。
それ故、ゼオライト内にアンモニアが存在していない場合、ゼオライトに対してＮＯ₂が配位結合により吸着される。特に、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）の再生直後にエンジンが停止され、エンジン冷却後エンジンが再始動された場合、ＮＯｘの吸着傾向が強くなる。この状況で、ゼオライト内にアンモニアが供給されると、アンモニアが優先的にゼオライトに配位結合され、先に吸着されているＮＯ₂が放出される。

このようなＮＯ₂の脱離現象によってゼオライトから放出されたＮＯ₂を下流側ＮＯｘ濃度センサが検出することにより、上流側ＮＯｘ濃度センサのセンサ出力と下流側ＮＯｘ濃度センサのセンサ出力の逆転現象が生じる。
即ち、ＳＣＲ触媒にアンモニアが吸着されていない状況からエンジンを始動する状況では、ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化率が誤診断される虞がある。

本発明の目的は、ＮＯｘ浄化率の誤診断を回避し、浄化診断の精度を向上可能な排気ガス浄化装置の診断装置等を提供することである。

請求項１の排気ガス浄化装置の診断装置は、エンジンの排気通路に尿素水を供給可能な尿素インジェクタと、この尿素インジェクタよりも下流側の排気通路に設けられ且つ前記尿素インジェクタが供給した尿素水から生成されたアンモニアの還元作用により排気ガス中のＮＯｘを浄化する選択還元触媒と、この選択還元触媒の上流側及び下流側の排気通路に夫々配設された上流側及び下流側ＮＯｘ濃度センサと、前記上流側及び下流側ＮＯｘ濃度センサのセンサ出力に基づき前記選択還元触媒の浄化率を診断する制御手段とを備えた排気ガス浄化装置の診断装置において、前記制御手段は、前記選択還元触媒に吸着されているアンモニア吸着量を推定すると共に、推定されたアンモニア吸着量が所定閾値以下のとき、前記選択還元触媒の浄化率の診断を制限することを特徴としている。

この排気ガス浄化装置の診断装置では、前記制御手段が、前記選択還元触媒に吸着されているアンモニア吸着量を推定するため、アンモニア吸着量をパラメータとしてＮＯｘの選択還元触媒に対する吸着状態を判定することができる。
前記制御手段は、推定されたアンモニア吸着量が所定閾値以下のとき、前記選択還元触媒の浄化率の診断を制限するため、前段階において配位結合により吸着され且つ尿素水の供給後選択還元触媒から放出されるＮＯｘを浄化率の診断対象から除外することができる。
これにより、選択還元触媒にアンモニアが吸着されていない状況からエンジンを始動する場合に、ＮＯｘ浄化率の誤診断を回避することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前回エンジン停止時の前記選択還元触媒のアンモニア吸着量が前記閾値以下且つエンジン始動時における前記選択還元触媒の温度が第１設定温度よりも低いとき、前記選択還元触媒の浄化率の診断を制限することを特徴としている。
この構成によれば、所定温度をピークとする放物線状のＮＯｘ特性を考慮することができ、第１設定温度をＮＯｘ特性の所定温度に設定することで浄化率診断の制限領域を最小限に抑えることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記制御手段は、前記選択還元触媒の温度が第２設定温度よりも低いとき、前記尿素インジェクタによる尿素水の供給を停止すると共に、前記選択還元触媒の温度が前記第２設定温度よりも低いとき、前記選択還元触媒の浄化率の診断を制限することを特徴としている。
この構成によれば、選択還元触媒に吸着されたＮＯｘをアンモニアに置換した後、浄化率診断を適正に開始することができる。

請求項４の発明は、請求項１～３の何れか１項の発明において、前記制御手段は、前記選択還元触媒のアンモニア吸着量が目標吸着量になるように前記尿素インジェクタを制御することを特徴としている。
この構成によれば、適正量の尿素水を選択還元触媒に供給することができ、選択還元触媒に吸着されるアンモニア吸着量を容易に推定することができる。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記目標吸着量が、前記選択還元触媒の温度に応じて設定されることを特徴としている。
この構成によれば、アンモニアスリップ現象を防止しつつ適正量の尿素水を供給することができる。

本発明の排気ガス浄化装置の診断装置によれば、ＮＯｘ浄化率の誤診断を回避することにより、浄化診断の精度を向上することができる。

本発明の排気浄化装置が適用されるエンジンの好ましい実施形態を示すシステム図である。 エンジンの制御系統を示すブロック図である。 ドージング制御の具体的手順を示すフローチャートである。 ＳＣＲ触媒の温度を推定する手順を模式的に示す説明図である。 ＳＣＲ触媒の温度とアンモニアの上限吸着量及び目標吸着量との関係を示すグラフである。 尿素水の噴射量を決定する手順を模式的に示す説明図である。 浄化診断制御の一例を示すフローチャートである。 検証実験結果であって、（ａ）は、車両速度、（ｂ）は、ＳＣＲ触媒温度、（ｃ）は、アンモニアの目標吸着量及び実吸着量、（ｄ）は、上流側ＮＯｘ濃度及び下流側ＮＯｘ濃度を夫々示すタイムチャートである。 ＳＣＲ触媒温度とＮＯｘ吸着量との関係を示すグラフである。 ガス接触性とＮＯｘ吸着量との関係を示すグラフである。

［エンジンの全体構成］
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明に係る排気浄化装置が適用されるエンジンの全体構成について、図１に基づいて説明する。
図１に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される４サイクルのディーゼル車載エンジンであって、エンジン本体１と、エンジン本体１における燃焼に必要な空気を供給する吸気システム３Ｓと、エンジン本体１から排出された排気ガスを浄化して外部に排出する排気システム４Ｓ（排気ガス浄化装置）と、吸気システム３Ｓによって供給される空気（吸気）を圧縮しつつエンジン本体１に送り出す過給装置５０と、排気システム４Ｓを流通する排気ガスの一部を吸気システム３Ｓに還流するＥＧＲ装置７０等を備えている。

エンジン本体１は、一列に並ぶ複数の気筒２（図１では１つの気筒２のみを示す）を有する直列多気筒型のものであり、当該複数の気筒２が内部に形成されたシリンダブロック３と、各気筒２の上部開口を閉塞するようにシリンダブロック３の上面に取り付けられたシリンダヘッド４と、各気筒２にそれぞれ往復動可能に挿入された複数のピストン５とを有している。尚、各気筒２の構造は同一であるため、以下、基本的に１つの気筒２のみに注目して説明を進める。

ピストン５の上方には燃焼室６が区画されている。燃焼室６には、後述する燃料噴射弁１５からの噴射により、軽油を主成分とする燃料が供給される。そして、供給された燃料が圧縮着火により燃焼（拡散燃焼）し、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン５が上下方向に往復運動する。

ピストン５の下方には、エンジン本体１の出力軸であるクランク軸７が設けられている。クランク軸７は、ピストン５とコネクティングロッド８を介して連結され、ピストン５の往復運動（上下運動）に応じて中心軸回りに回転駆動される。

シリンダブロック３には、クランク軸７の角度（クランク角）と、クランク軸７の回転速度（エンジン回転速度）とを検出するクランク角センサＳＮ１が設けられている。シリンダヘッド４には、エンジン本体１（シリンダブロック３およびシリンダヘッド４）の内部を流通する冷却水の温度を検出する水温センサＳＮ２が設けられている。

シリンダヘッド４には、燃焼室６に開口する吸気ポート９及び排気ポート１０と、吸気ポート９を開閉する吸気弁１１と、排気ポート１０を開閉する排気弁１２と、吸気弁１１及び排気弁１２をクランク軸７の回転に連動して開閉駆動する動弁機構１３，１４とが設けられている。

シリンダヘッド４には、更に、燃焼室６に燃料（軽油）を噴射する燃料噴射弁１５が設けられている。燃料噴射弁１５は、例えば、燃焼室６の天井面の中央部から放射状に燃料を噴射する多噴孔型の噴射弁である。尚、図示を省略するが、ピストン５の冠面には、燃料噴射弁１５から噴射された燃料を受け入れるための凹部（キャビティ）が形成されている。

吸気システム３Ｓは、エンジン本体１に導入される吸気が流通する吸気通路３０を含む。吸気通路３０の下流端（インテークマニホールド）は、吸気ポート９と連通するようにシリンダヘッド４の一側面に接続されている。吸気通路３０には、吸気中の異物を除去するエアクリーナ３１と、過給装置５０により圧縮された吸気を冷却するインタークーラ３２と、吸気の流量を調整する開閉可能なスロットル弁３３と、各気筒２に吸気が均等に取り入れられるようにするためのサージタンク３４とが、吸気通路３０の上流側（エンジン本体１から遠い側）からこの順に設けられている。

吸気通路３０におけるエアクリーナ３１よりも下流側の部分には、吸気通路３０を通じてエンジン本体１に導入される空気（新気）の流量を検出するエアフローセンサＳＮ３が設けられている。また、サージタンク３４には、その内部の吸気の圧力を検出する吸気圧センサＳＮ４が設けられている。

排気システム４Ｓは、エンジン本体１から排出される排気ガスが流通する排気通路４０を含む。排気通路４０の上流端（エキゾーストマニホールド）は、排気ポート１０と連通するようにシリンダヘッド４の他側面に接続されている。この排気通路４０には、排気ガスに含まれる各種の有害成分を浄化するための複数の触媒４１～４４が設けられている。本実施形態では、酸化触媒４１と、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）４２と、ＳＣＲ触媒（Selective Catalytic Reduction）４３（選択還元触媒）と、スリップ触媒４４とが、排気通路４０の上流側（エンジン本体１に近い側）からこの順に設けられている。
また、排気通路４０におけるＤＰＦ４２とＳＣＲ触媒４３との間の部分には、尿素インジェクタ４５とミキシングプレート４７とが設けられている。

酸化触媒４１は、排気ガス中のＣＯおよびＨＣを酸化して無害化する（ＣＯ２及びＨ２Ｏに変換する）ための触媒であり、例えば、多孔質性の担体と、当該担体に担持された白金やパラジウム等の触媒物質とを有している。ＤＰＦ４２は、排気ガス中のスート（煤）を捕集するためのフィルタである。このＤＰＦ４２には、フィルタ再生時の高温条件下でスートを燃焼させるための白金等の触媒物質が含まれている。ＤＰＦ４２は、例えば、スートが所定量蓄積されたことや走行距離等を条件として、これらの条件が成立した際、スートを燃焼するＤＰＦ再生が実行される。

尿素インジェクタ４５は、高純度の尿素を純水で水溶化してなる尿素水を排気通路４０内に供給する噴射弁である。尿素インジェクタ４５には、尿素水を供給する供給管４６ａの下流端が接続されている。供給管４６ａの上流端には、尿素水を貯留する尿素タンク４６が接続されている。また、供給管４６ａには、尿素水を尿素インジェクタ４５へ供給するポンプ４６Ｐ（ポンプ装置）が組み入れられている。尿素インジェクタ４５から排気通路４０内に尿素水が噴射されると、この尿素水に含まれる尿素は、高温下での加水分解によりアンモニア（ＮＨ３）に変換されて、下流側のＳＣＲ触媒４３に吸着される。

ポンプ４６Ｐは、加圧式のポンプであり、加圧力を発生することで、供給管４６ａを通して、尿素タンク４６に貯留された尿素水を尿素インジェクタ４５へ供給する。なお、前記加圧力が停止されると、尿素インジェクタ４５の内部及び供給管４６ａ内に存在する尿素水は、尿素タンク４６に引き戻される。即ち、ポンプ４６Ｐは、尿素インジェクタ４５へ尿素水を供給すると共に、尿素インジェクタ４５に一旦供給された尿素水を尿素タンク４６へ回収する動作を実行可能なポンプ装置である。

ミキシングプレート４７は、排気通路４０を前後に仕切る板状の部材であり、排気通路４０における尿素インジェクタ４５とＳＣＲ触媒４３との間の部分に設けられている。ミキシングプレート４７には、排気ガスの流れを攪拌するための複数の開口が形成されている。このようなミキシングプレート４７は、尿素インジェクタ４５から噴射された尿素水に含まれる尿素を均一に分散させつつ下流側（ＳＣＲ触媒４３）に送出する役割を果たす。

ＳＣＲ触媒４３は、尿素インジェクタ４５よりも下流側の排気通路４０に設けられ、排気ガス中のＮＯｘを還元して浄化する（Ｎ２やＨ２Ｏに変換する）ための触媒である。
ＳＣＲ触媒４３は、例えば、多孔質性の担体と、当該担体に担持されたバナジウム、タングステン、またはゼオライト等の触媒物質とを有している。本実施形態では、銅イオン交換ゼオライトを用いている。上述したとおり、ＳＣＲ触媒４３には、尿素インジェクタ４５が噴射した尿素水から生成されるアンモニアが吸着される。ＳＣＲ触媒４３は、このアンモニアを還元剤として用いた化学反応（アンモニアの還元作用）により、排気ガス中のＮＯｘをＮ２やＨ２Ｏに変換させる。

スリップ触媒４４は、ＳＣＲ触媒４３に吸着されずにスリップした（つまりＮＯｘの還元に使われないまま下流側に流出した）アンモニアを酸化するための酸化触媒である。このスリップ触媒４４としては、例えば、酸化触媒４１と同様の構造のものを用いることができる。

排気通路４０におけるＤＰＦ４２とＳＣＲ触媒４３との間の部分には、排気ガスに含まれるＮＯｘの濃度を検出するＮＯｘ濃度センサＳＮ５（上流側ＮＯｘセンサ）が設けられている。また、このＮＯｘ濃度センサＳＮ５よりも下流側であってＳＣＲ触媒４３の直上流に位置する部分の排気通路４０（ミキシングプレート４７とＳＣＲ触媒４３との間の部分）には、排気ガスの温度を検出する排気温センサＳＮ６が設けられている。更に、排気通路４０におけるＳＣＲ触媒４３とスリップ触媒４４との間の部分には、排気ガスに含まれるＮＯｘの濃度を検出するＮＯｘ濃度センサＳＮ１０（下流側ＮＯｘセンサ）が設けられている。

過給装置５０は、所謂２ステージ型の過給装置であり、直列に配置された第１過給機５１および第２過給機５２を有している。第１過給機５１は、所謂ターボ過給機であり、排気通路４０を流通する排気ガスにより回転駆動されるタービン６１と、タービン６１と連動して回転可能に設けられ、吸気通路３０を流通する吸気を圧縮する第１コンプレッサ６２とを有している。第１コンプレッサ６２は、吸気通路３０におけるエアクリーナ３１とインタークーラ３２との間の部分に配置され、タービン６１は、排気通路４０における酸化触媒４１よりも上流側の部分に配置されている。排気通路４０には、タービン６１をバイパスするためのバイパス通路６３が設けられており、このバイパス通路６３には開閉可能なウェストゲート弁６４が設けられている。

第２過給機５２は、所謂電動過給機であり、電気式の駆動モータ６６と、駆動モータ６６により回転駆動されることで吸気を圧縮する第２コンプレッサ６７とを有している。第２コンプレッサ６７は、吸気通路３０における第１コンプレッサ６２よりも下流側（第１コンプレッサ６２とインタークーラ３２との間）の部分に配置されている。吸気通路３０には、第２コンプレッサ６７をバイパスするためのバイパス通路６８が設けられている。バイパス通路６８には、開閉可能なバイパス弁６９が設けられている。

ＥＧＲ装置７０は、排気通路４０と吸気通路３０とを接続するＥＧＲ通路７１と、ＥＧＲ通路７１に設けられたＥＧＲクーラ７２およびＥＧＲ弁７３とを有している。ＥＧＲ通路７１は、排気通路４０におけるタービン６１よりも上流側の部分と、吸気通路３０におけるスロットル弁３３とサージタンク３４との間の部分とを互いに接続している。ＥＧＲクーラ７２は、例えばエンジンの冷却水を利用した熱交換器であり、ＥＧＲ通路７１を通じて排気通路４０から吸気通路３０に還流される排気ガス（ＥＧＲガス）を冷却する。ＥＧＲ弁７３は、ＥＧＲ通路７１におけるＥＧＲクーラ７２よりも下流側（吸気通路３０に近い側）の部分に設けられ、ＥＧＲ通路７１を流通する排気ガスの流量を調整する。

［制御系統］
図２は、本実施形態のエンジンの制御系統を示すブロック図である。本実施形態のエンジンが搭載される車両は、エンジンを統括的に制御するコントローラ１００（制御手段）を備える。コントローラ１００は、マイクロプロセッサであり、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。本実施形態においてコントローラ１００は、尿素インジェクタ４５及びポンプ４６Ｐの動作を制御する制御部として機能する。
尚、コントローラ１００は、単一のプロセッサである必要はなく、電気的に接続された複数のプロセッサを含んでいても良い。例えば、コントローラ１００は、主にエンジン本体１を制御するための第１のプロセッサと、尿素インジェクタ４５及びポンプ４６Ｐ等のドーシング制御のための第２のプロセッサとを含んでいても良い。

コントローラ１００には、各種センサによる検出情報が入力される。具体的には、コントローラ１００は、上述したクランク角センサＳＮ１、水温センサＳＮ２、エアフローセンサＳＮ３、吸気圧センサＳＮ４、ＮＯｘ濃度センサＳＮ５、排気温センサＳＮ６、及びＮＯｘ濃度センサＳＮ１０と電気的に接続されている。これらのセンサによって検出された各種情報、例えばクランク角、エンジン回転速度、エンジン水温、吸気流量、吸気圧（過給圧）、排気ガス中のＮＯｘ濃度、及び排気ガスの温度等の情報が、夫々コントローラ１００に入力される。

上記に加えて車両には、当該車両の走行速度（以下、車速という）を検出する車速センサＳＮ７と、車両を運転する乗員により操作されるアクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサＳＮ８と、外気温を検出する外気温センサＳＮ９とが設けられている。これら車速センサＳＮ７、アクセルセンサＳＮ８、および外気温センサＳＮ９による検出情報もコントローラ１００に入力される。

コントローラ１００は、上記各センサＳＮ１～ＳＮ１０からの入力情報に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつエンジンの各部を制御する。即ち、コントローラ１００は、燃料噴射弁１５、スロットル弁３３、尿素インジェクタ４５、ポンプ４６Ｐ、ウェストゲート弁６４、駆動モータ６６、バイパス弁６９、およびＥＧＲ弁７３等と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいてこれらの機器に夫々制御用の指令信号を出力する。

上記制御に関する機能的要素として、コントローラ１００は、主制御部１０１、ＳＣＲ状態推定部１０２、ドージング制御部１０３、浄化率演算部１０４、及び浄化診断部１０５を有している。浄化率演算部１０４及び浄化診断部１０５は、ＳＣＲ触媒４３によるＮＯｘ浄化性能が正常に機能しているか否かを判定するための機能部である。

主制御部１０１は、エンジン本体１での燃焼制御を司る制御モジュールである。例えば、主制御部１０１は、クランク角センサＳＮ１により検出されるエンジン回転速度と、アクセルセンサＳＮ８の検出値（アクセル開度）から特定されるエンジン負荷（要求トルク）と、エアフローセンサＳＮ３により検出される吸気流量と、に基づいて、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射量および噴射タイミングを決定し、その決定に従って燃料噴射弁１５を制御する。

また、主制御部１０１は、上記エンジン回転速度／負荷等に基づいて目標過給圧を設定するとともに、吸気圧センサＳＮ４により検出される吸気圧（過給圧）がこの目標過給圧に一致するように、ウェストゲート弁６４およびバイパス弁６９の各開度や駆動モータ６６の回転を制御する。更に、主制御部１０１は、ＥＧＲ率（気筒２に導入される全ガスに対するＥＧＲガスの割合）の目標値である目標ＥＧＲ率を上記エンジン回転速度／負荷等に基づいて設定し、この目標ＥＧＲ率が実現されるようにスロットル弁３３およびＥＧＲ弁７３の各開度を制御する。

ＳＣＲ状態推定部１０２は、ＳＣＲ触媒４３の状態を推定する処理を司る制御モジュールである。例えば、ＳＣＲ状態推定部１０２は、ＮＯｘ濃度センサＳＮ５及びＮＯｘ濃度センサＳＮ１０により検出される排気ガス中のＮＯｘ濃度と、排気温センサＳＮ６により検出される排気ガスの温度と、尿素インジェクタ４５からの尿素水の噴射量とに基づいて、ＳＣＲ触媒４３の温度やアンモニア吸着量を推定する。

ドージング制御部１０３は、尿素インジェクタ４５による尿素水の噴射制御を司る制御モジュールである。例えば、ドージング制御部１０３は、ＳＣＲ状態推定部１０２により推定されるＳＣＲ触媒４３の温度に基づいて尿素水の噴射量を決定し、その決定に従って尿素インジェクタ４５を制御する。

浄化率演算部１０４は、複数の浄化診断実行条件が全て成立したとき、ＳＣＲ触媒４３のＮＯｘ浄化率（以下、浄化率と略す）Ｄを演算している。
浄化率Ｄは、次式（１）によって演算されている。
Ｄ＝実浄化率／理論浄化率 …（１）
尚、実浄化率は、ＮＯｘ濃度センサＳＮ５のセンサ出力値からＮＯｘ濃度センサＳＮ１０のセンサ出力値を差分して求められ、理論浄化率は、燃料噴射弁１５からの燃料噴射量、燃料噴射時期、エンジン回転速度、及び空燃比に関与する吸入空気量等に基づき気筒内に発生するＮＯｘ濃度等に基づき求められる。

浄化診断実行条件は、以下の第１，第２実行条件を有している。
第１実行条件は、現時点においてＳＣＲ触媒４３に吸着されているアンモニアの実吸着量Ｑｃ（以下、現アンモニア吸着量Ｑｃという）が零相当の判定閾値Ｌａ（例えば、０．１ｇ／ｌ）よりも大きいことである。
現アンモニア吸着量Ｑｃが判定閾値Ｌａ以下の場合、ＳＣＲ触媒４３（ゼオライト）に対してＮＯｘ（ＮＯ₂）が配位結合により吸着される。その後、アンモニアが供給されると、アンモニアが優先的にＳＣＲ触媒４３に配位結合され、先に吸着されているＮＯｘが脱離することから、下流側のＮＯｘ濃度センサＳＮ１０において浄化に係る正確なＮＯｘ濃度を取得できず、上流側のＮＯｘ濃度センサＳＮ５と下流側のＮＯｘ濃度センサＳＮ１０の出力逆転現象が生じるからである。

第２実行条件は、以下の３項目である。
（ａ）ＮＯｘ濃度センサＳＮ５，ＳＮ１０の出力が何れも設定値（例えば、１００ｐｐｍ）以上
（ｂ）ＳＣＲ触媒４３の温度が第１設定温度（１２０℃）以上
（ｃ）排気ガス流量が設定流量以上
尚、第２実行条件には、上記３項目の他に以下の項目を加えることも可能である。
（ｄ）尿素水供給から所定時間以上経過
（ｅ）ＤＰＦ４２の再生から所定時間以内
（ｆ）ＮＯ₂の存在比率が略５０％

浄化診断部１０５は、浄化率演算部１０４によって演算された浄化率Ｄに基づき、ＳＣＲ触媒４３の劣化度合や機能異常等を含むＮＯｘ浄化性能を診断している。
浄化率Ｄが予め設定された判定閾値Ｌｄ以上の場合、ＳＣＲ触媒４３が正常に機能しているため、正常判定する。浄化率Ｄが判定閾値Ｌｄ未満の場合、ＳＣＲ触媒４３が劣化等の要因により機能異常を発生しているため、異常判定する。
浄化診断部１０５は、異常判定した場合、メータパネルに設けられたランプ等の報知手段（図示略）によって乗員に報知している。

［ドージング制御について］
次に、図３～図６を参照して、尿素インジェクタ４５からの尿素水の噴射動作の制御であるドージング制御について、ドージング制御部１０３がエンジンの通常運転時等に実行するベーシックなドージング制御について説明する。この通常運転時のドージング制御では、ＳＣＲ触媒４３の温度に応じてアンモニアの目標吸着量（図５のＱａ）を設定し、この目標吸着量に応じた量の尿素水を尿素インジェクタ４５から噴射する制御が実行される。
また、尿素インジェクタ４５からの尿素水の噴射は、ＳＣＲ触媒４３の温度が第２設定温度（例えば、１８０℃）以上で実行されている。
尚、目標吸着量は、ＳＣＲ触媒４３において吸着可能なアンモニア量に基づいて予め定められる。

図３は、通常運転時のドージング制御の具体的手順を示すフローチャートである。
制御がスタートすると、コントローラ１００（ドージング制御部１０３）は、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓを推定する（Ｓ１）。尚、図中、Ｓｉ（ｉ＝１，２，…）は、各ステップを示す。また、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓは、典型的には、ＳＣＲ触媒４３の担体の温度、つまり床温のことである。

図４は、上記Ｓ１においてＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓを推定する手順を模式的に示す図である（図中ではＳＣＲ触媒のことを単にＳＣＲと略記している）。
コントローラ１００は、まず、排気温センサＳＮ６により検出されるＳＣＲ触媒４３の直前の排気ガスの温度と、排気ガスの流量とに基づいて、ＳＣＲ触媒４３への入熱量を算出する。上述の通り、排気ガスの流量は、エアフローセンサＳＮ３により検出される吸気流量やＥＧＲ弁７３の開度等から推定することができる。

次に、コントローラ１００は、車速センサＳＮ７により検出される車速と、外気温センサＳＮ９により検出される外気温とに基づいて、ＳＣＲ触媒４３からの放熱量を算出する。コントローラ１００は、算出されたＳＣＲ触媒４３の入熱量および放熱量と、予め記憶されているＳＣＲ触媒４３の熱容量とに基づいて、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓを算出する。ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓは、入熱量が大きいか又は放熱量が小さい程高い値に算出され、入熱量が小さいか又は放熱量が大きい程低い値に算出される。
ここで、ＳＣＲ触媒４３からの放熱量は、車速が高い程大きいものとして扱うことができる。これは、車速が高い程ＳＣＲ触媒４３に吹き当たる走行風が増えて放熱が促進されるからである。逆に、放熱量は、車速が低い程小さくなるので、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓは、車速が低い程高いと推定されることになる。

次いで、コントローラ１００は、ＳＣＲ触媒４３に吸着させるべきアンモニアの目標吸着量Ｑａを決定する（Ｓ２）。図５は、ＳＣＲ触媒４３の温度とアンモニアの上限吸着量Ｑｘ及び目標吸着量Ｑａとの関係を示すグラフである。目標吸着量Ｑａは、ＳＣＲ触媒４３において所要のＮＯｘ浄化を行い得る適正なアンモニア吸着量であって、図５のグラフに示すように、上限吸着量Ｑｘよりも少ない領域において、ＳＣＲ触媒４３の温度（ＳＣＲ温度）Ｔｓに応じて可変的に設定される。コントローラ１００は、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓと目標吸着量Ｑａとの関係を定めたマップを予め記憶しており、上記Ｓ１で推定されたＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓをこのマップに照合することにより、目標吸着量Ｑａを決定する。

アンモニアの目標吸着量Ｑａは、上限吸着量Ｑｘよりも小さい値に設定される。上限吸着量Ｑｘとは、ＳＣＲ触媒４３に吸着させることが可能な上限のアンモニア吸着量であり、飽和吸着量とも呼ばれるものである。ＳＣＲ触媒４３は、その内部温度が高くなるほどアンモニアを吸着し難くなるという性質がある。このため、図５の上限吸着量Ｑｘのラインは、全体として、高温側（右側）ほど吸着量が少なくなる（右下がりの）傾向を有している。上限吸着量Ｑｘを越える領域は、アンモニアがＳＣＲ触媒４３をスリップして排気通路４０の下流側に流出するアンモニアスリップ領域となる。

上記のような上限吸着量Ｑｘの傾向に合わせて、アンモニアの目標吸着量Ｑａも、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓが高いほど低下する（逆に温度Ｔｓが低い程高くなる）可変的な値に設定される。コントローラ１００は、このような可変的な目標吸着量Ｑａに応じて、尿素インジェクタ４５及びポンプ４６Ｐの動作を制御することになる。但し、このように温度に依存して目標吸着量Ｑａが変化するのは、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓが一定の高温化領域（Ｔｓ＝Ｔ１～Ｔ２の範囲）に属している範囲だけである。温度Ｔ１以下となる低温側の範囲では、目標吸着量Ｑａが一定値Ｑ１に設定され、温度Ｔ２以上となる高温側の範囲では、目標吸着量Ｑａが一律に零に設定される。尚、低温側（Ｔｓ≦Ｔ１）で目標吸着量Ｑａが一定値Ｑ１とされるのは、Ｑ１程度のアンモニアが吸着されていればＮＯｘの浄化性能が十分に良好になるので、Ｑ１よりもさらに吸着量を増やす意味がないからである。

次いで、コントローラ１００は、現時点でＳＣＲ触媒４３に吸着されているアンモニアの実吸着量、所謂現アンモニア吸着量Ｑｃを推定する（Ｓ３）。後述のステップＳ５で詳述するが、現アンモニア吸着量Ｑｃは、尿素インジェクタ４５からの尿素水の噴射量を決定する過程で使用されるパラメータである。このため、現アンモニア吸着量Ｑｃは、これまでの尿素水の噴射量の履歴から逆算により求めることができる。即ち、尿素水の噴射量の履歴から求められる各時点のアンモニア供給量から、ＳＣＲ触媒４３での各時点のアンモニア消費量（次述のＳ４で算出）を差し引いた分が、ＳＣＲ触媒４３に都度蓄積されることになるので、この蓄積分を時間ごとに積算したものを現アンモニア吸着量Ｑｃとして算出することができる。

次いで、コントローラ１００は、ＳＣＲ触媒４３において消費されるアンモニアの量であるアンモニア消費量Ｗを推定する（Ｓ４）。コントローラ１００は、ＮＯｘ濃度センサＳＮ５により検出される排気ガス中のＮＯｘ濃度と、演算により推定される排気ガスの流量（吸気流量の検出値やＥＧＲ弁７３の開度等から求められる値）とに基づいて、ＳＣＲ触媒４３に流入するＮＯｘの量を算出する。算出されたＮＯｘの流入量に基づいて、コントローラ１００は、ＳＣＲ触媒４３でＮＯｘ還元のために消費されるアンモニアの量、つまりアンモニア消費量Ｗを算出する（後述する図６の一部参照）。

次いで、コントローラ１００は、尿素インジェクタ４５から噴射すべき尿素水の噴射量Ｕを決定し（Ｓ５）、この決定した噴射量Ｕに相当する尿素を尿素インジェクタ４５から噴射させるよう、尿素インジェクタ４５及びポンプ４６Ｐの動作を制御する（Ｓ６）。

図６は、上記Ｓ５において噴射量Ｕを決定する手順を模式的に示す図である。
コントローラ１００は、上記Ｓ４で求められたアンモニア消費量Ｗと、アンモニアの要求余剰供給量Ｑｄとに基づいて、尿素水の噴射量Ｕを算出する。ここで、アンモニアの要求余剰供給量Ｑｄとは、ＳＣＲ触媒４３において現アンモニア吸着量Ｑｃを目標吸着量Ｑａまで高めるのに必要なアンモニアの余剰供給量のことであり、上記Ｓ２で決定されたアンモニアの目標吸着量Ｑａから、上記Ｓ３で算出された現アンモニア吸着量Ｑｃを差し引くことで得られる値である。尿素水の噴射量Ｕは、要求余剰供給量Ｑｄが多い程、また、アンモニア消費量Ｗが多い程、より大きい値として算出される。

［浄化診断制御］
以上が、ドージング制御の基本動作である。続いて、ＳＣＲ触媒４３の浄化性能が正常に機能しているかを診断する浄化診断制御について説明する。
この浄化診断制御は、ＮＯｘ浄化率の誤診断を回避し、浄化診断の精度を向上することを企図するもので、主に浄化率演算部１０４及び浄化診断部１０５によって実行される。

図７に示すフローチャートを参照しながら、コントローラ１００による浄化診断制御動作の一例について説明する。尚、図中、Ｓｉ（ｉ＝１１，１２，…）は、各ステップを示す。コントローラ１００のドージング制御部１０３によって図３に示したドージング制御が実行されている状況下において、並行して浄化診断制御が実行されている。

図７のフローチャートに示すように、Ｓ１１にて、各センサＳＮ１～ＳＮ１０等からの出力信号及び各種情報を読み込み、Ｓ１２に移行する。
Ｓ１２では、現アンモニア吸着量Ｑｃが推定され、Ｓ１３に移行する。
前述したドージング制御（Ｓ３）と同様に、アンモニア供給量から、ＳＣＲ触媒４３での各時点のアンモニア消費量を差し引いた蓄積分を時間ごとに積算して現アンモニア吸着量Ｑｃを推定する。

Ｓ１３では、第１実行条件である、現アンモニア吸着量Ｑｃが閾値Ｌａよりも大きいか否かを判定する。
Ｓ１３の判定の結果、現アンモニア吸着量Ｑｃが閾値Ｌａよりも大きい場合、第１実行条件が成立するため、Ｓ１４に移行する。
Ｓ１４では、第２実行条件（ａ）～（ｃ）が成立したか否か判定する。
Ｓ１４の判定の結果、第２実行条件（ａ）～（ｃ）が成立した場合、浄化診断を行う条件を満たすため、Ｓ１５に移行する。Ｓ１４の判定の結果、第２実行条件（ａ）～（ｃ）が成立しない場合、正確な浄化診断を行える状態ではないため、リターンする。

Ｓ１５では、浄化率Ｄを式（１）を用いて演算し、Ｓ１６に移行する。
Ｓ１６では、浄化率Ｄが閾値Ｌｄ以上か否か判定する。
Ｓ１６の判定の結果、浄化率Ｄが閾値Ｌｄ以上の場合、ＳＣＲ触媒４３の浄化性能が十分に機能しているため、正常判定を行い（Ｓ１７）、リターンする。
Ｓ１６の判定の結果、浄化率Ｄが閾値Ｌｄ未満の場合、ＳＣＲ触媒４３の浄化性能が十分に機能していないため、異常判定を行い（Ｓ１８）、リターンする。

Ｓ１３の判定の結果、現アンモニア吸着量Ｑｃが閾値Ｌａ以下の場合、ＮＯｘの脱離現象が発生する虞があるため、Ｓ１９に移行する。
現アンモニア吸着量Ｑｃが閾値Ｌａ以下の場合、排気ガス中のＮＯｘがＳＣＲ触媒４３に吸着され、アンモニアの供給によりＮＯｘが脱離するため、本来、存在しないはずのＮＯｘがＳＣＲ触媒４３の下流に放出される。この放出されたＮＯｘが、ＮＯｘ濃度センサＳＮ１０に検出された場合、正確な浄化率Ｄを取得できないからである。

Ｓ１９では、尿素インジェクタ４５から尿素水を噴射可能か否か判定する。
Ｓ１９の判定の結果、尿素インジェクタ４５から尿素水を噴射可能、つまり、ＳＣＲ触媒４３温度Ｔｓが第２設定温度（１８０℃）以上である場合、現アンモニア吸着量Ｑｃが閾値Ｌａ以下であっても、アンモニアがＳＣＲ触媒４３に吸着され、ＮＯｘの脱離現象が発生しないため、Ｓ１４に移行する。Ｓ１９の判定の結果、尿素インジェクタ４５から尿素水を噴射可能ではない場合、Ｓ２０に移行する。

Ｓ２０では、ＳＣＲ触媒４３にＮＯｘが流入したか否か判定する。
ＳＣＲ触媒４３へのＮＯｘの流入は、上流側ＮＯｘ濃度センサＳＮ５のセンサ出力に基づき判定される。Ｓ２０の判定の結果、ＳＣＲ触媒４３にＮＯｘが流入した場合、既に排気ガス中のＮＯｘがＳＣＲ触媒４３に吸着されているため、Ｓ２１に移行する。
Ｓ２０の判定の結果、ＳＣＲ触媒４３にＮＯｘが流入していない場合、未だ排気ガス中のＮＯｘがＳＣＲ触媒４３に吸着されていないため、Ｓ１９に移行する。

Ｓ２１では、浄化診断中止条件が不成立か否か判定する。
Ｓ２１の判定の結果、浄化診断中止条件が不成立の場合、リターンする。
浄化診断中止条件は、例えば、現アンモニア吸着量Ｑｃが閾値Ｌａ以下、又はＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓが第１設定温度（１２０℃）未満である。
現アンモニア吸着量Ｑｃが閾値Ｌａ超の場合、ＮＯｘはＳＣＲ触媒４３に吸着され難く、また、温度Ｔｓが第１設定温度以上の場合、ＮＯｘ特性上、ＳＣＲ触媒４３から脱離するＮＯｘが減少するからである。

Ｓ２１の判定の結果、浄化診断中止条件が不成立ではない、つまり、成立する場合、浄化診断を中止し（Ｓ２２）、継続して浄化診断中止条件を判定する。
例えば、前回エンジン停止時において現アンモニア吸着量Ｑｃが閾値Ｌａ以下（Ｓ１３：Ｎｏ）且つ今回エンジン始動時のＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓが第１設定温度よりも低い場合（Ｓ１９：Ｎｏ，Ｓ２０：Ｙｅｓ）、ＮＯｘ特性上、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓ上昇に比例してＮＯｘ吸着量が増加し、ＳＣＲ触媒４３から脱離するＮＯｘも増加するため、浄化診断を中止している。この浄化診断の中止は、エンジン始動後、現アンモニア吸着量Ｑｃが増加すると共にＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓが上昇して浄化診断中止条件が不成立になるまで継続される。

次に、本発明の実施形態による排気ガス浄化装置の診断装置の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、コントローラ１００（ＳＣＲ状態推定部１０２）が、ＳＣＲ触媒４３に吸着されている現アンモニア吸着量Ｑｃを推定するため、現アンモニア吸着量ＱｃをパラメータとしてＮＯｘのＳＣＲ触媒４３に対する吸着状態、所謂吸着され易さを判定することができる。コントローラ１００（浄化率演算部１０４）は、推定された現アンモニア吸着量Ｑｃが所定閾値Ｌａ以下のとき、ＳＣＲ触媒４３の浄化率Ｄの診断を制限するため、前段階において配位結合により吸着され且つ尿素水の供給後ＳＣＲ触媒４３から放出されるＮＯｘを浄化率Ｄの診断対象から除外することができる。
これにより、ＳＣＲ触媒４３にアンモニアが吸着されていない状況からエンジンを始動する場合に、ＮＯｘ浄化率Ｄの誤診断を回避することができる。

コントローラ１００（浄化率演算部１０４）は、前回エンジン停止時のＳＣＲ触媒４３の現アンモニア吸着量Ｑｃが閾値Ｌａ以下且つエンジン始動時におけるＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓが第１設定温度よりも低いとき、ＳＣＲ触媒４３の浄化率Ｄの診断を制限している。これにより、所定温度をピークとする放物線状のＮＯｘ特性を考慮することができ、第１設定温度をＮＯｘ特性の所定温度に設定することで浄化率診断の制限領域を最小限に抑えることができる。

コントローラ１００（ドージング制御部１０３）は、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓが第２設定温度よりも低いとき、尿素インジェクタ４５による尿素水の供給を停止すると共に、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓが第２設定温度よりも低いとき、ＳＣＲ触媒４３の浄化率Ｄの診断を制限している。これにより、ＳＣＲ触媒４３に吸着されたＮＯｘをアンモニアに置換した後、浄化率診断を適正に開始することができる。

コントローラ１００（ドージング制御部１０３）は、ＳＣＲ触媒４３のアンモニア吸着量が目標吸着量Ｑａになるように尿素インジェクタ４５を制御するため、適正量の尿素水をＳＣＲ触媒４３に供給することができ、ＳＣＲ触媒４３に吸着される現アンモニア吸着量Ｑｃを容易に推定することができる。

目標吸着量Ｑａが、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓに応じて設定されるため、アンモニアスリップを防止しつつ適正量の尿素水を供給することができる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、軽油を主成分とする燃料を圧着着火させるディーゼルエンジンに本発明の排気浄化装置を適用した例について説明した。本発明を適用可能なエンジンは、ＮＯｘを浄化するためにＳＣＲ触媒を設ける必要のあるエンジンであれば良く、例えばガソリンを主成分とする燃料をリーンな空燃比下で燃焼させるリーンバーンガソリンエンジンに本発明を適用しても良い。

２〕前記実施形態においては、現アンモニア吸着量Ｑｃが閾値Ｌａ以下で且つＳＣＲ触媒４３にＮＯｘが流入した場合、浄化診断を中止（Ｓ２３）した例を説明したが、浄化診断を中止するのではなく制限しても良い。具体的には、下流側ＮＯｘ濃度センサＳＮ１０のセンサ出力値を脱離ＮＯｘ相当減少補正し、上流側ＮＯｘ濃度センサＳＮ５のセンサ出力値と下流側ＮＯｘ濃度センサＳＮ１０の補正センサ出力値を用いて浄化率Ｄを算出することも可能である。

３〕前記実施形態においては、ＳＣＲ触媒４３にＮＯｘが流入した場合、ＤＰＦ４２の再生実行判定（Ｓ２１）で浄化診断中止を解除する例を説明したが、ＳＣＲ触媒４３に吸着されたＮＯｘの脱離を判定できれば良く、ＳＣＲ触媒４３の温度Ｔｓ、例えば、１６０℃以上で浄化診断中止を解除することも可能である。

４〕前記実施形態においては、第１実行条件として、現アンモニア吸着量Ｑｃが零相当の０．１ｇ／ｌ以下のとき、ＳＣＲ触媒４３の浄化診断を制限する例を説明したが、少なくともＳＣＲ触媒４３にＮＯｘが結合する可能性が判定できれば良く、判定閾値Ｌａは、排気ガス浄化装置の仕様に応じて適宜設定可能である。

５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

４０ 排気通路
４３ ＳＣＲ触媒
４５ 尿素インジェクタ
１００ コントローラ
４Ｓ 排気システム
ＳＮ５ （上流側）ＮＯｘ濃度センサ
ＳＮ１０ （下流側）ＮＯｘ濃度センサ

Claims (5)

1. エンジンの排気通路に尿素水を供給可能な尿素インジェクタと、この尿素インジェクタよりも下流側の排気通路に設けられ且つ前記尿素インジェクタが供給した尿素水から生成されたアンモニアの還元作用により排気ガス中のＮＯｘを浄化する選択還元触媒と、この選択還元触媒の上流側及び下流側の排気通路に夫々配設された上流側及び下流側ＮＯｘ濃度センサと、前記上流側及び下流側ＮＯｘ濃度センサのセンサ出力に基づき前記選択還元触媒の浄化率を診断する制御手段とを備えた排気ガス浄化装置の診断装置において、
   前記制御手段は、前記選択還元触媒に吸着されているアンモニア吸着量を推定すると共に、推定されたアンモニア吸着量が所定閾値以下のとき、前記選択還元触媒の浄化率の診断を制限することを特徴とする排気ガス浄化装置の診断装置。
2. 前記制御手段は、前回エンジン停止時の前記選択還元触媒のアンモニア吸着量が前記閾値以下且つエンジン始動時における前記選択還元触媒の温度が第１設定温度よりも低いとき、前記選択還元触媒の浄化率の診断を制限することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置の診断装置。
3. 前記制御手段は、前記選択還元触媒の温度が第２設定温度よりも低いとき、前記尿素インジェクタによる尿素水の供給を停止すると共に、前記選択還元触媒の温度が前記第２設定温度よりも低いとき、前記選択還元触媒の浄化率の診断を制限することを特徴とする請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置の診断装置。
4. 前記制御手段は、前記選択還元触媒のアンモニア吸着量が目標吸着量になるように前記尿素インジェクタを制御することを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の排気ガス浄化装置の診断装置。
5. 前記目標吸着量が、前記選択還元触媒の温度に応じて設定されることを特徴とする請求項４に記載の排気ガス浄化装置の診断装置。

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