JP6278002B2 - 排気浄化装置の故障診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置の故障診断装置に関する。

内燃機関の排気通路に、排気中の粒子状物質（以下、「ＰＭ」と称する場合もある）を捕集するフィルタを設ける技術が知られている。このフィルタには、ＰＭの他に、オイル由来のアッシュも捕集される。フィルタに堆積したＰＭは、該フィルタの温度を上昇させることで該ＰＭを酸化させる処理である所謂フィルタ再生処理を実行することで、該フィルタから除去することができる。しかしながら、フィルタに堆積したアッシュは、金属成分を含んでいるため、フィルタ再生処理を実行しても該フィルタから除去されない。そのため、フィルタに堆積したアッシュは継続的に残存する。

特許文献１には、フィルタにおけるアッシュ堆積量の推定手法に関する技術が開示されている。また、特許文献２には、排気中の燃料や煤の付着による排気浄化触媒の目詰まりが発生した場合、該排気浄化触媒での還元反応に供される還元剤が不足するために、該排気浄化触媒での排気浄化率が低下することが記載されている。

特開２００７−３０３３３４号公報 特開２００５−２４８７６０号公報

内燃機関の排気通路に、排気中のＮＯｘを還元するＳＣＲ触媒（選択還元型ＮＯｘ触媒）がフィルタに担持された構成のＳＣＲフィルタを設ける場合がある。また、ＳＣＲフィルタよりも下流側の排気通路に、排気中のＮＯｘを還元する後段ＳＣＲ触媒をさらに設ける場合がある。本発明は、このようなＳＣＲフィルタと後段ＳＣＲ触媒とを有する排気浄化装置が故障しているか否かを、ＳＣＲフィルタと後段ＳＣＲ触媒との間の排気通路に設けられたＮＯｘセンサの検出値を用いて診断する際の、診断精度を向上させることを目的とする。

第一の発明では、ＳＣＲフィルタと後段ＳＣＲ触媒との間の排気通路に設けられたＮＯｘセンサの検出値を用いてＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が算出される。そして、ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が所定の判定浄化率以下のときは、ＳＣＲフィルタおよび後段ＳＣＲ触媒を有する排気浄化装置が故障していると判定される。このときに、ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量に応じて判定浄化率の値が変更される。

より詳しくは、第一の発明に係る排気浄化装置の故障診断装置は、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタに、排気中のＮＯｘを還元するＳＣＲ触媒が担持された構成のＳＣＲフィルタであって、内燃機関の排気通路に設けられたＳＣＲフィルタと、排気中のＮＯｘを還元する後段ＳＣＲ触媒であって、前記ＳＣＲフィルタよりも下流側の排気通路に設けられた後段ＳＣＲ触媒と、を有する排気浄化装置が故障しているか否かを診断する排気浄化装置の故障診断装置において、前記ＳＣＲフィルタと前記後段ＳＣＲ触媒との間の排気通路に設けられたＮＯｘセンサと、前記ＮＯｘセンサの検出値を用いて前記ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率を算出するＮＯｘ浄化率算出部と、前記ＮＯｘ浄化率算出部によ
って算出された前記ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が所定の判定浄化率以下のときは、前記排気浄化装置が故障していると判定する判定部と、前記ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定部と、を備え、前記アッシュ堆積量推定部によって推定された前記ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量が多いときは、該アッシュ堆積量が少ないときに比べて前記判定浄化率がより小さい値である。

ＳＣＲフィルタと後段ＳＣＲ触媒とを有する排気浄化装置では、ＳＣＲフィルタおよび後段ＳＣＲ触媒の両方によって所望のＮＯｘ浄化率を確保する必要がある。ここで、通常、ＳＣＲフィルタに担持されたＳＣＲ触媒の劣化が進行すれば、後段ＳＣＲ触媒の劣化も進行する（なお、ここでの「劣化」とは、経時的な劣化や熱劣化のようにＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化機能自体が低下する劣化のことである。）。そのため、ＳＣＲフィルタに担持されたＳＣＲ触媒の劣化度合い（すなわち、ＮＯｘ浄化機能の低下度合い）と、後段ＳＣＲ触媒の劣化度合いとの間には相関がある。したがって、ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率がある程度まで低下した状態では、その低下の程度に応じた分だけ、後段ＳＣＲ触媒におけるＮＯｘ浄化率も低下している可能性が高い。

そこで、本発明では、ＳＣＲフィルタと後段ＳＣＲ触媒との間の排気通路に設けられたＮＯｘセンサの検出値を用いてＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が算出される。そして、ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が所定の判定浄化率以下のときは、ＳＣＲフィルタと後段ＳＣＲ触媒とを有する排気浄化装置が故障していると判定される。ここで、判定浄化率は、ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が該判定浄化率以下にまで低下した場合、排気浄化装置が故障していると判定すべき程度まで、後段ＳＣＲ触媒におけるＮＯｘ浄化率も低下していると想定される値である。

一方で、ＳＣＲフィルタには、排気中のＰＭのみならず、排気中のアッシュも捕集される。そのため、ＳＣＲフィルタには、ＰＭに加えてアッシュも堆積する。このＳＣＲフィルタに一旦堆積したアッシュは除去されない。そして、ＳＣＲフィルタにアッシュが堆積すると、該ＳＣＲフィルタに担持されたＳＣＲ触媒へのアンモニアの吸着が該アッシュによって阻害される。その結果、ＳＣＲフィルタに担持されたＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化機能自体は低下していなくても、該ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が低下する。つまり、ＳＣＲフィルタに担持されたＳＣＲ触媒の劣化度合いが同一であっても、該ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量が増加するほど、該ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率は低くなる。ただし、ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量が増加しても、後段ＳＣＲ触媒の劣化度合いが進行するわけではない。そのため、ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量が増加することに起因して該ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が低下しても、その低下の程度に応じた分だけ、後段ＳＣＲ触媒におけるＮＯｘ浄化率も低下するわけではない。

ここで、仮に、ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量にかかわらず判定浄化率を一定の値とする。この場合、ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量の増加に起因して該ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が判定浄化率以下となったとしても、後段ＳＣＲ触媒におけるＮＯｘ浄化率はある程度高い値に維持された状態となっている可能性が高い。そのため、ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が判定浄化率以下であっても、排気浄化装置全体としてはある程度のＮＯｘ浄化率（許容範囲内の浄化率）を確保できている場合がある。したがって、このときに排気浄化装置が故障していると判定すると、排気浄化装置の故障診断としては誤診断したことになる。

そこで、本発明においては、ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量が多いときは、該アッシュ堆積量が少ないときに比べて判定浄化率がより小さい値にされる。これによれば、ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量の増加に起因して該ＳＣＲフィルタにおけるＮ
Ｏｘ浄化率が低下した場合、その低下度合いに応じて判定浄化率の値が小さくなる。そのため、排気浄化装置全体としてはある程度のＮＯｘ浄化率（許容範囲内の浄化率）が確保されているにもかかわらず該排気浄化装置が故障していると判定されることが抑制される。したがって、排気浄化装置の故障診断の診断精度を向上させることができる。

第二の発明でも、第一の発明と同様、ＳＣＲフィルタと後段ＳＣＲ触媒との間の排気通路に設けられたＮＯｘセンサの検出値を用いてＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が算出される。そして、算出されたＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が該ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量に応じて修正される。このように修正された後の値が所定の判定浄化率以下のときは、ＳＣＲフィルタおよび後段ＳＣＲ触媒を有する排気浄化装置が故障していると判定される。

より詳しくは、第二の発明に係る排気浄化装置の故障診断装置は、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタに、排気中のＮＯｘを還元するＳＣＲ触媒が担持された構成のＳＣＲフィルタであって、内燃機関の排気通路に設けられたＳＣＲフィルタと、排気中のＮＯｘを還元する後段ＳＣＲ触媒であって、前記ＳＣＲフィルタよりも下流側の排気通路に設けられた後段ＳＣＲ触媒と、を有する排気浄化装置が故障しているか否かを診断する排気浄化装置の故障診断装置において、 前記ＳＣＲフィルタと前記後段ＳＣＲ触媒との間の排気通路に設けられたＮＯｘセンサと、前記ＮＯｘセンサの検出値を用いて前記ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率を算出するＮＯｘ浄化率算出部と、前記ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定部と、前記ＮＯｘ浄化率算出部によって算出された前記ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率を、前記アッシュ堆積量推定部によって推定された前記ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量に基づいて修正することで修正浄化率を算出する修正浄化率算出部と、前記修正浄化率算出部によって算出された前記修正浄化率が所定の判定浄化率以下のときは、前記排気浄化装置が故障していると判定する判定部と、を備え、前記修正浄化率算出部が、前記アッシュ堆積量推定部によって推定された前記ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量が多いときは、該アッシュ堆積量が少ないときに比べて、前記ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率をより大きい値に修正することで前記修正浄化率を算出する。

本発明では、ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率を該ＳＣＲ触媒におけるアッシュ堆積量に基づいて修正することで修正浄化率が算出される。そして、修正浄化率と判定浄化率とを比較することで、排気浄化装置が故障しているか否かが判定される。このとき、ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量が多いときは、該アッシュ堆積量が少ないときに比べて、ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率から修正浄化率への修正幅（増加幅）が大きくされる。これによれば、ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率の値が同一であっても、該ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量の増加に起因して該ＮＯｘ浄化率が低下していた場合は、その低下度合いに応じて修正浄化率の値が大きくなる。そのため、本発明によっても、第一の発明と同様、排気浄化装置全体としてはある程度のＮＯｘ浄化率（許容範囲内の浄化率）が確保されているにもかかわらず該排気浄化装置が故障していると判定されることが抑制される。したがって、排気浄化装置の故障診断の診断精度を向上させることができる。

本発明によれば、ＳＣＲフィルタと後段ＳＣＲ触媒とを有する排気浄化装置の故障を、ＳＣＲフィルタと後段ＳＣＲ触媒との間の排気通路に設けられたＮＯｘセンサの検出値を用いて診断する際の、診断精度を向上させることができる。

実施例１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。 ＳＣＲフィルタにおけるアンモニア（ＮＨ_３）の吸着状態のイメージを示す図である。 ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量Ａａｓｈと、該ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率Ｒｆとの相関を示す図である。 排気浄化装置におけるＮＯｘ浄化率を棒グラフで示した図である。図４（ａ）は、排気浄化装置のＮＯｘ浄化機能が正常であり且つＳＣＲフィルタにアッシュが堆積していないときのＮＯｘ浄化率を示している。図４（ｂ）は、排気浄化装置のＮＯｘ浄化機能が故障しているときのＮＯｘ浄化率を示している。図４（ｃ）は、排気浄化装置のＮＯｘ浄化機能が正常であり且つＳＣＲフィルタにアッシュが堆積しているときのＮＯｘ浄化率を示している。 実施例１に係る排気浄化装置の故障診断フローを示すフローチャートである。 ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量Ａａｓｈと、判定浄化率Ｒｆｔｈの算出に用いられる係数ｋ１との相関を示す図である。 実施例２に係る排気浄化装置の故障診断フローを示すフローチャートである。 ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量Ａａｓｈと、修正浄化率Ｒｆｍの算出に用いられる係数ｋ２との相関を示す図である。

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＞
［概略構成］
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。ただし、本発明は、ガソリン等を燃料とする火花点火式の内燃機関にも適用することができる。

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。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およびスロットル弁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。スロットル弁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。スロットル弁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、酸化触媒５０、ＳＣＲフィルタ５１、および後段ＳＣＲ触媒５２が設けられている。ＳＣＲフィルタ５１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。このように構成されたＳＣＲフィルタ５１は、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、ＳＣＲフィルタ５１よりも上流側の排気通路５に設けられている。後段ＳＣＲ触媒５２は、ＳＣＲフィルタ５１よりも下流側の排気通路５に設けられている。後段ＳＣＲ触媒５２は、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒と同様、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元するＮＯｘ浄化機能を有する触媒である。

酸化触媒５０よりも上流側の排気通路５には燃料添加弁５３が設けられている。燃料添加弁５３は、排気通路５内を流れる排気中に燃料を添加する。また、酸化触媒５０よりも
下流側且つＳＣＲフィルタ５１よりも上流側の排気通路５には尿素水添加弁５４が設けられている。尿素水添加弁５４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５４から排気中に尿素水が添加されると、該尿素水がＳＣＲフィルタ５１に供給される。ＳＣＲフィルタ５１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。また、尿素水添加弁５４から排気中に添加された尿素水の一部はＳＣＲフィルタ５１をすり抜けて後段ＳＣＲ触媒５２に供給される。そして、後段ＳＣＲ触媒５２においても、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吸着し、該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。

なお、尿素水添加弁５４に加えて、ＳＣＲフィルタ５１と後段ＳＣＲ触媒５２との間に、尿素水添加弁をもう一つ設けてもよい。また、尿素水添加弁に代えて、アンモニアガスを排気中に添加するアンモニア添加弁を設けてもよい。また、尿素水添加弁に代えて、ＮＳＲ触媒（吸蔵還元型ＮＯｘ触媒）等のアンモニア生成触媒を設けてもよい。アンモニア生成触媒はＨＣ（燃料）が供給されることでアンモニアを生成する機能を有する触媒である。

酸化触媒５０よりも下流側且つ尿素水添加弁５４よりも上流側の排気通路５には温度センサ５５が設けられている。ＳＣＲフィルタ５１より下流側且つ後段ＳＣＲ触媒５２より上流側の排気通路５（つまり、ＳＣＲフィルタ５１と後段ＳＣＲ触媒５２との間の排気通路５）にはＮＯｘセンサ５６が設けられている。温度センサ５５は、排気の温度に応じた電気信号を出力するセンサである。ＮＯｘセンサ５６は、排気のＮＯｘ濃度に応じた電気信号を出力するセンサである。

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、エアフローメータ４０、温度センサ５５、およびＮＯｘセンサ５６が電気的に接続されている。さらに、ＥＣＵ１０には、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、燃料噴射弁３、スロットル弁４１、燃料添加弁５３、および尿素水添加弁５４等の各種機器が電気的に接続されている。そして、これらの機器がＥＣＵ１０によって制御される。例えば、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲフィルタ５１におけるアンモニア吸着量（すなわち、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒におけるアンモニア吸着量）や後段ＳＣＲ触媒５２におけるアンモニア吸着量を目標吸着量に維持すべく、尿素水添加弁５４による尿素水添加を制御する。

また、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲフィルタ５１におけるＰＭ堆積量の推定値が所定のＰＭ堆積量に達した場合、燃料添加弁５３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５３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、ＳＣＲフィルタ５１が昇温される。このとき、ＥＣＵ１０は、温度センサ５５の出力値に基づいてＳＣＲフィルタ５１の温度を推定する。そして、ＥＣＵ１０は、推定されたＳＣＲフィルタ５１の温度を目標温度とすべく、燃料添加弁５３からの燃料添加量を制御する。その結果、ＳＣＲフィルタ５１に堆積していたＰＭが酸化され、該ＳＣＲフィルタ５１から除去される。

また、ＳＣＲフィルタ５１には、排気中のＰＭに加えて、排気中のアッシュが捕集される。アッシュはオイル由来の物質である。ＳＣＲフィルタ５１に捕集されたアッシュは該ＳＣＲフィルタ５１に堆積する。このアッシュは、金属成分を含んでいるため、フィルタ再生処理を実行してもＳＣＲフィルタ５１から除去されない。そのため、ＳＣＲフィルタ５１に堆積したアッシュは継続的に残存する。本実施例では、ＥＣＵ１０によって、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が推定される。具体的には、先ず、内燃機関１の機関負荷の履歴に基づき該内燃機関１でのオイル消費量が算出される。内燃機関１からのアッシュ流出量は、このオイル消費量と相関がある。そこで、このオイル消費量に基づいて、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が推定される。推定されたアッシュ堆積量はＥＣＵ１０に記憶される。

なお、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量を上記の手法とは別の手法によって推定することもできる。例えば、内燃機関１を搭載した車両の走行距離に基づいてＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量を推定してもよい。また、ＳＣＲフィルタ５１の上流側と下流側との排気圧力差を検出する差圧センサが設けられている場合は、この排気圧力差に基づいてＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量を推定してもよい。上述したように、ＳＣＲフィルタ５１に堆積したアッシュは、フィルタ再生処理が実行されても該ＳＣＲフィルタ５１から除去されない。そのため、フィルタ再生処理の実行終了直後の時期においては、ＳＣＲフィルタ５１には、ほぼアッシュのみが堆積している状態となる。そのため、この時に差圧センサによって検出される排気差圧は、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量との相関が高い。そこで、フィルタ再生処理の実行終了直後に差圧センサによって検出される排気圧力差に基づいて、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量を推定することができる。

［故障診断］
上述したように、本実施例においては、ＳＣＲフィルタ５１および後段ＳＣＲ触媒５２がＮＯｘ浄化機能を有している。そのため、ＳＣＲフィルタ５１および後段ＳＣＲ触媒５２の両方によって所望のＮＯｘ浄化率（ＳＣＲフィルタ５１に流入するＮＯｘ量に対する、ＳＣＲフィルタ５１および後段ＳＣＲ触媒５２において還元されるＮＯｘ量の割合）を確保している。そこで、本実施例では、ＳＣＲフィルタ５１および後段ＳＣＲ触媒５２を一つの排気浄化装置６０とみなして、該排気浄化装置６０が故障しているか否か（つまり、排気浄化装置６０のＮＯｘ浄化機能が故障しているか否か）を診断する故障診断が行われる。なお、ＳＣＲフィルタ５１においては、そのＰＭ捕集機能が故障することも考えられる。そして、排気浄化装置６０のＮＯｘ浄化機能の故障と、該排気浄化装置６０のＰＭ捕集機能の故障（すなわち、ＳＣＲフィルタ５１のＰＭ捕集機能の故障）とを区別して検出する場合においては、本実施例に係る故障診断は、排気浄化装置６０のＮＯｘ浄化機能の故障を検出するための故障診断として実行される。

ここで、本実施例では、ＳＣＲフィルタ５１と後段ＳＣＲ触媒５２とは排気通路５において直列に配置されている。そのため、通常は、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒の劣化が進行すれば、後段ＳＣＲ触媒５２の劣化も進行する。つまり、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒の劣化度合いと、後段ＳＣＲ触媒５２の劣化度合いとの間には相関がある。したがって、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率（ＳＣＲフィルタ５１に流入するＮＯｘ量に対する、該ＳＣＲフィルタ５１において還元されるＮＯｘ量の割合）がある程度まで低下した状態では、その低下の程度に応じた分だけ、後段ＳＣＲ触媒５２におけるＮＯｘ浄化率（後段ＳＣＲ触媒５２に流入するＮＯｘ量に対する、該後段ＳＣＲ触媒５２において還元されるＮＯｘ量の割合）も低下しているとみなすことができる。

そこで、本実施例では、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率に基づいて排気浄化装置６０が故障しているか否かの判定が行われる。より詳しくは、ＳＣＲフィルタ５１と後段ＳＣＲ触媒５２との間の排気通路５に設けられたＮＯｘセンサ５６の検出値を用いてＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率が算出される。なお、ＳＣＲフィルタ５１に流入する排気（以下、「流入排気」と称する場合もある）のＮＯｘ濃度は内燃機関１の運転状態に基づいて推定することができる。そして、ＳＣＲフィルタ５１から流出する排気（以下、「流出排気」と称する場合もある）のＮＯｘ濃度がＮＯｘセンサ５６によって検出される。この流入排気のＮＯｘ濃度の推定値と流出排気のＮＯｘ濃度の検出値とに基づいてＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率が算出される。そして、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率が所定の判定浄化率以下のときは排気浄化装置６０が故障していると判定される。ここで、判定浄化率は、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率が該判定浄化率以下にまで低下した場合、排気浄化装置６０全体におけるＮＯｘ浄化率が許容範囲の下限値を下回っていると想定される値である。この判定浄化率は、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒の劣化度合いと、後段ＳＣＲ触媒５２の劣化度合いとの間の相関を考慮して定められる値である。つまり、判定浄化率は、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率が該判定浄化率以下にまで低下した場合、排気浄化装置６０が故障していると判定すべき程度まで、後段ＳＣＲ触媒５２におけるＮＯｘ浄化率も低下していると想定される値である。

一方で、ＳＣＲフィルタ５１には、上述したように、ＰＭのみならず、アッシュも堆積する。そして、ＳＣＲフィルタ５１に堆積したアッシュは継続的に残存する。ここで、図２は、ＳＣＲフィルタ５１におけるアンモニア（ＮＨ_３）の吸着状態のイメージを示す図である。図２（ａ）は、ＳＣＲフィルタにアッシュが堆積していないときのアンモニアの吸着状態を示しており、図２（ｂ）は、ＳＣＲフィルタにアッシュが堆積しているときのアンモニアの吸着状態を示している。なお、図２（ａ），（ｂ）において、矢印は排気の流れを表している。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、ＳＣＲフィルタ５１においては、フィルタ担体の隔壁上にＳＣＲ触媒が担持されている。そして、このＳＣＲ触媒に、ＳＣＲフィルタ５１に供給された尿素が加水分解することで生成されたアンモニアが吸着する。ここで、図２（ｂ）に示すように、ＳＣＲフィルタ５１にアッシュが堆積すると、ＳＣＲ触媒上にアッシュが継続的に堆積することになる。したがって、ＳＣＲフィルタ５１にアッシュが堆積すると、該ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒へのアンモニアの吸着が該アッシュによって阻害されることになる。つまり、ＳＣＲフィルタ５１においてＮＯｘが還元される際の還元剤となるアンモニアの量が減少することになる。その結果、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化機能自体は低下していなくても、該ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率が低下する。このときのＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率の低下度合いは、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が多いほど大きくなる。

図３は、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈと、該ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆとの相関を示す図である。図３において、横軸はＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈを表しており、縦軸は該ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆを表している。また、この図３は、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒の劣化度合いが一定である場合の両者の相関を示している。この図３に示すように、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒の劣化度合いが同一であっても、該ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が増加するほど、該ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率は低くなる。

ただし、後段ＳＣＲ触媒５２にはアッシュは堆積し難い。そのため、後段ＳＣＲ触媒５
２のＮＯｘ浄化率はアッシュの影響をほとんど受けない。また、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が増加しても、後段ＳＣＲ触媒５２の劣化度合いが進行するわけではない。そのため、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が増加することに起因して該ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率が低下しても、その低下の程度に応じた分だけ、後段ＳＣＲ触媒５２におけるＮＯｘ浄化率も低下するわけではない。この点が、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒が劣化することに起因して該ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率が低下した場合と異なっている。

図４は、排気浄化装置６０におけるＮＯｘ浄化率を棒グラフで示した図である。図４（ａ），（ｃ）は、排気浄化装置６０のＮＯｘ浄化機能が正常なときのＮＯｘ浄化率を示している。ただし、図４（ａ）は、ＳＣＲフィルタ５１にアッシュが堆積していないときのＮＯｘ浄化率を示している。一方、図４（ｃ）は、ＳＣＲフィルタ５１にアッシュが堆積しているときのＮＯｘ浄化率を示している。また、図４（ｂ）は、排気浄化装置６０のＮＯｘ浄化機能が故障しているときのＮＯｘ浄化率を示している。なお、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）において、格子部ＲｆはＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率を示しており、斜線部Ｒｐは後段ＳＣＲ触媒５２におけるＮＯｘ浄化率を示している。また、図４において、Ｒｆｔｈを判定浄化率とし、Ｒａｔｈを排気浄化装置６０全体におけるＮＯｘ浄化率の許容範囲の下限値とする。

排気浄化装置６０が正常であれば、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒および後段ＳＣＲ触媒５２のいずれも劣化度合いは小さい。この場合、図４（ａ）に示すように、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆが判定浄化率Ｒｆｔｈより大きく、且つ、排気浄化装置６０全体におけるＮＯｘ浄化率も許容範囲の下限値Ｒａｔｈより大きくなっている。一方、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒および後段ＳＣＲ触媒５２が劣化し排気浄化装置６０が故障すると、図４（ｂ）に示すように、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆが判定浄化率Ｒｆｔｈより小さくなる。また、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆの低下の程度に応じた分だけ、後段ＳＣＲ触媒５２におけるＮＯｘ浄化率Ｒｐも正常時に比べて低下している。そのため、排気浄化装置６０全体におけるＮＯｘ浄化率が許容範囲の下限値Ｒａｔｈよりも小さくなっている。また、ＳＣＲフィルタ５１にアッシュが堆積すると、図４（ｃ）に示すように、ＳＣＲフィルタ５１に担持されたＳＣＲ触媒の劣化度合いが小さくても、該ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆが、排気浄化装置６０が故障したときと同程度（図４（ｂ）に示すＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率と同程度）まで低下する場合がある。ただし、この場合でも、後段ＳＣＲ触媒５２におけるＮＯｘ浄化機能は正常であるため、該後段ＳＣＲ触媒５２のＮＯｘ浄化率Ｒｐは、図４（ａ）に示す後段ＳＣＲ触媒５２のＮＯｘ浄化率Ｒｐと同程度に維持されている。この場合、排気浄化装置６０全体におけるＮＯｘ浄化率は許容範囲の下限値Ｒａｔｈより大きくなっている。

つまり、仮に、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量にかかわらず判定浄化率を、図４においてＲｆｔｈで示すような値で一定とすると、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量の増加に起因して該ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆが判定浄化率Ｒｆｔｈ以下となったとしても、後段ＳＣＲ触媒５２におけるＮＯｘ浄化率Ｒｐはある程度高い値に維持された状態となっている可能性が高い。そのため、図４（ｃ）のように、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率が判定浄化率Ｒｆｔｈ以下であっても、排気浄化装置６０としては許容範囲内のＮＯｘ浄化率を確保できている場合がある。したがって、このときに排気浄化装置６０が故障していると判定すると、排気浄化装置６０の故障診断としては誤診断したことになる。

そこで、本実施例では、ＥＣＵ１０によって推定されるＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量に基づいて判定浄化率を変更する。具体的には、ＳＣＲフィルタ５１におけ
るアッシュ堆積量が多いときは、該アッシュ堆積量が少ないときに比べて判定浄化率がより小さい値に設定される。これによれば、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量の増加に起因して該ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率が低下した場合、その低下度合いに応じて判定浄化率の値が小さくなる。つまり、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が、排気浄化装置６０が故障しているか否かの判定に対して与える影響を小さくすることができる。そのため、排気浄化装置６０全体としては許容範囲内のＮＯｘ浄化率が確保されているにもかかわらず該排気浄化装置６０が故障していると判定されることを抑制することができる。

［故障診断フロー］
図５は、本実施例に係る排気浄化装置の故障診断フローを示すフローチャートである。本フローにしたがって、ＥＣＵ１０によって、排気浄化装置６０の故障診断が、内燃機関１の運転中に実行される。

本フローでは、先ずＳ１０１において、排気浄化装置の故障診断の実行条件が成立したか否かが判別される。排気浄化装置の故障診断の実行条件は予め定められている。この実行条件としては、内燃機関１の運転状態が定常状態であること、ＮＯｘセンサ５６が正常であること、排気通路５を流れる排気の流量が所定範囲内であること、及び、ＳＣＲフィルタ５１の温度が所定範囲内であること等を例示することができる。ＮＯｘセンサ５６が正常であるか否かの診断は、本フローとは異なるフローにしたがってＥＣＵ１０によって行われており、その診断結果がＥＣＵ１０に記憶されている。また、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率は、該ＳＣＲフィルタ５１におけるアンモニア吸着量に応じて変化する。そして、ＳＣＲフィルタ５１におけるアンモニア吸着量は、排気通路５を流れる排気の流量およびＳＣＲフィルタ５１の温度の影響を受ける。そのため、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率に基づいて排気浄化装置の故障診断を行う際には、排気通路５を流れる排気の流量およびＳＣＲフィルタ５１の温度がいずれも所定範囲内であることが好ましい。

Ｓ１０１において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、Ｓ１０１において肯定判定された場合、次にＳ１０２の処理が実行される。Ｓ１０２においては、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆが算出される。ここでは、上述したように、内燃機関１の運転状態に基づいて推定される流入排気のＮＯｘ濃度およびＮＯｘセンサ５６によって検出される流出排気のＮＯｘ濃度に基づいて、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆが算出される。

次に、Ｓ１０３において、上述した手法により算出されＥＣＵ１０に記憶されている、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈが読み込まれる。次に、Ｓ１０４において、Ｓ１０３で読み込まれたＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈに基づいて、後述する判定浄化率Ｒｆｔｈの算出に用いられる係数ｋ１が算出される。図６は、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈと係数ｋ１との相関を示す図である。この図６に示すように、アッシュ堆積量Ａａｓｈが零のときは、係数ｋ１は１である。そして、アッシュ堆積量Ａａｓｈの値が大きくなるほど係数ｋ１の値が小さくなる。ＥＣＵ１０には、この図６に示すようなＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈと係数ｋ１との相関がマップとして記憶されている。Ｓ１０４では、このマップを用いて係数ｋ１が算出される。

次に、Ｓ１０５において判定浄化率Ｒｆｔｈが設定される。ここで設定される判定浄化率Ｒｆｔｈは下記式（１）によって算出される。
Ｒｆｔｈ＝ Ｒｆｔｈ０ × ｋ１ ・・・式（１）
Ｒｆｔｈ０：基準判定浄化率
ｋ１：Ｓ１０４で算出される係数
ここで、基準判定浄化率Ｒｆｔｈ０は、ＳＣＲフィルタ５１にアッシュが堆積していないと仮定した場合の判定浄化率である。この基準判定浄化率Ｒｆｔｈ０は、実験等に基づいて予め定められている。上記式（１）によって算出される判定浄化率Ｒｆｔｈは、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈが多いほどより小さくなる。

なお、上述したように、排気浄化装置の故障診断の実行条件には、排気通路５を流れる排気の流量が所定範囲内であること、及び、ＳＣＲフィルタ５１の温度が所定範囲内であることが含まれているが、診断精度をより向上させるために、判定浄化率Ｒｆｔｈを、さらに排気通路５を流れる排気の流量およびＳＣＲフィルタ５１の温度に基づいて補正してもよい。また、判定浄化率Ｒｆｔｈを、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈの増加に応じて段階的に変更してもよい。

次に、Ｓ１０６において、Ｓ１０２で算出されたＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆが、Ｓ１０５で設定された判定浄化率Ｒｆｔｈより大きいか否かが判別される。Ｓ１０６において肯定判定された場合、次にＳ１０７において、排気浄化装置６０は正常であると判定される。一方、Ｓ１０６において否定判定された場合、すなわち、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆが判定浄化率Ｒｆｔｈ以下の場合、次にＳ１０８において、排気浄化装置６０が故障していると判定される。Ｓ１０７において排気浄化装置６０は正常であると判定された後、または、Ｓ１０８において排気浄化装置６０が故障していると判定された後、本フローの実行が終了される。

本実施例によれば、排気浄化装置６０全体としては許容範囲内のＮＯｘ浄化率が確保されているにもかかわらず該排気浄化装置６０が故障していると判定されることを抑制することができる。したがって、排気浄化装置６０の故障診断の診断精度を向上させることができる。

＜実施例２＞
本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成は実施例１と同様である。以下、本実施例に係る排気浄化装置の故障診断において実施例１とは異なる点について説明する。

実施例１に係る排気浄化装置の故障診断では、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率と比較するための閾値である判定浄化率を該ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量に基づいて変更した。本実施例に係る排気浄化装置の故障診断では、これに代えて、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量に基づいて該ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率を修正することで修正浄化率を算出する。そして、修正浄化率を判定浄化率と比較することで、排気浄化装置６０が故障しているか否かを判別する。

具体的は、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が多いときは、該アッシュ堆積量が少ないときに比べて、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率をより大きい値に修正することで修正浄化率を算出する。つまり、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が多いときは、該アッシュ堆積量が少ないときに比べて、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率から修正浄化率への修正幅（増加幅）が大きくされる。これによれば、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率の値が同一であっても、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量の増加に起因して該ＮＯｘ浄化率が低下していた場合は、その低下度合いに応じて修正浄化率の値が大きくなる。

このような修正浄化率を用いて故障診断を行うことで、実施例１のようにＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量に基づいて判定浄化率を変更する場合と同様、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が、排気浄化装置６０が故障しているか否かの判定に対
して与える影響を小さくすることができる。そのため、排気浄化装置６０全体としては許容範囲内のＮＯｘ浄化率が確保されているにもかかわらず該排気浄化装置６０が故障していると判定されることを抑制することができる。したがって、排気浄化装置６０の故障診断の診断精度を向上させることができる。

［故障診断フロー］
図７は、本実施例に係る排気浄化装置の故障診断フローを示すフローチャートである。本フローにしたがって、ＥＣＵ１０によって、排気浄化装置６０の故障診断が、内燃機関１の運転中に実行される。なお、本フローにおいて、図５に示すフローの各ステップにおける処理と同様の処理が行われるステップについては、同様の参照番号を付して、その説明を省略する。

本フローでは、Ｓ１０３の処理が実行された後、Ｓ２０４の処理が実行される。Ｓ２０４においては、Ｓ１０３で読み込まれたＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈに基づいて、後述する修正浄化率Ｒｆｍの算出に用いられる係数ｋ２が算出される。図８は、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈと係数ｋ２との相関を示す図である。この図８に示すように、アッシュ堆積量Ａａｓｈが零のときは、係数ｋ２は１である。そして、アッシュ堆積量Ａａｓｈの値が大きくなるほど係数ｋ２の値が大きくなる。ＥＣＵ１０には、この図８に示すようなＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈと係数ｋ２との相関がマップとして記憶されている。Ｓ２０４では、このマップを用いて係数ｋ２が算出される。

次に、Ｓ２０５において修正浄化率Ｒｆｍが算出される。ここで、修正浄化率Ｒｆｍは下記式（２）によって算出される。
Ｒｆｍ＝ Ｒｆ × ｋ２ ・・・式（２）
Ｒｆ：Ｓ１０２で算出されるＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率
ｋ２：Ｓ１０４で算出される係数
上記式（２）によって算出される修正浄化率Ｒｆｍは、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆが同一の場合、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈが多いほどより大きくなる。なお、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量Ａａｓｈの増加に応じて、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率Ｒｆを段階的に増加させることで修正浄化率Ｒｆｍを算出してもよい。

次に、Ｓ２０６において、Ｓ２０５で算出された修正浄化率Ｒｆｍが判定浄化率Ｒｆｔｈより大きいか否かが判別される。ここでの判定浄化率Ｒｆｔｈは、実験等に基づいて予め定められた一定値であり、ＳＣＲフィルタ５１にアッシュが堆積していないと仮定した場合の判定浄化率（実施例１に係る基準判定浄化率Ｒｆｔｈ０）である。Ｓ２０６において肯定判定された場合、次にＳ１０７において、排気浄化装置６０は正常であると判定される。一方、Ｓ２０６において否定判定された場合、次にＳ１０８において、排気浄化装置６０が故障していると判定される。

なお、上記実施例１および上記実施例２のそれぞれに係る排気浄化装置の故障診断の手法を組み合わせることもできる。つまり、排気浄化装置６０の故障診断を行う際に、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲフィルタ５１におけるアッシュ堆積量が多いときは、該アッシュ堆積量が少ないときに比べて、判定浄化率をより小さい値に設定するとともに、ＳＣＲフィルタ５１におけるＮＯｘ浄化率をより大きい値に修正することで修正浄化率を算出してもよい。そして、ＥＣＵ１０が、これらの判定浄化率と修正浄化率とを比較することで、排気浄化装置６０が故障しているか否かを判別してもよい。

１・・・内燃機関
４・・・吸気通路
５・・・排気通路
５０・・酸化触媒
５１・・ＳＣＲフィルタ
５２・・後段ＳＣＲ触媒
５３・・燃料添加弁
５４・・尿素水添加弁
５５・・温度センサ
５６・・ＮＯｘセンサ
６０・・排気浄化装置
１０・・ＥＣＵ

Claims (2)

1. 排気中の粒子状物質を捕集するフィルタに、排気中のＮＯｘを還元するＳＣＲ触媒が担持された構成のＳＣＲフィルタであって、内燃機関の排気通路に設けられたＳＣＲフィルタと、排気中のＮＯｘを還元する後段ＳＣＲ触媒であって、前記ＳＣＲフィルタよりも下流側の排気通路に設けられた後段ＳＣＲ触媒と、を有する排気浄化装置が故障しているか否かを診断する排気浄化装置の故障診断装置において、
   前記ＳＣＲフィルタと前記後段ＳＣＲ触媒との間の排気通路に設けられたＮＯｘセンサと、
   前記ＮＯｘセンサの検出値を用いて前記ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率を算出するＮＯｘ浄化率算出部と、
   前記ＮＯｘ浄化率算出部によって算出された前記ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率が所定の判定浄化率以下のときは、前記排気浄化装置が故障していると判定する判定部と、
   前記ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定部と、を備え、
   前記アッシュ堆積量推定部によって推定された前記ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量が多いときは、該アッシュ堆積量が少ないときに比べて前記判定浄化率がより小さい値である排気浄化装置の故障診断装置。
2. 排気中の粒子状物質を捕集するフィルタに、排気中のＮＯｘを還元するＳＣＲ触媒が担持された構成のＳＣＲフィルタであって、内燃機関の排気通路に設けられたＳＣＲフィルタと、排気中のＮＯｘを還元する後段ＳＣＲ触媒であって、前記ＳＣＲフィルタよりも下流側の排気通路に設けられた後段ＳＣＲ触媒と、を有する排気浄化装置が故障しているか否かを診断する排気浄化装置の故障診断装置において、
   前記ＳＣＲフィルタと前記後段ＳＣＲ触媒との間の排気通路に設けられたＮＯｘセンサと、
   前記ＮＯｘセンサの検出値を用いて前記ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率を算出するＮＯｘ浄化率算出部と、
   前記ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量を推定するアッシュ堆積量推定部と、
   前記ＮＯｘ浄化率算出部によって算出された前記ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率を、前記アッシュ堆積量推定部によって推定された前記ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量に基づいて修正することで修正浄化率を算出する修正浄化率算出部と、
   前記修正浄化率算出部によって算出された前記修正浄化率が所定の判定浄化率以下のときは、前記排気浄化装置が故障していると判定する判定部と、を備え、
   前記修正浄化率算出部が、前記アッシュ堆積量推定部によって推定された前記ＳＣＲフィルタにおけるアッシュ堆積量が多いときは、該アッシュ堆積量が少ないときに比べて、前記ＳＣＲフィルタにおけるＮＯｘ浄化率をより大きい値に修正することで前記修正浄化率を算出する排気浄化装置の故障診断装置。

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