CN110848008B - 流体供给装置的故障诊断装置及故障诊断方法 - Google Patents

流体供给装置的故障诊断装置及故障诊断方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供流体供给装置的故障诊断装置及故障诊断方法，提高流体供给装置的故障诊断的精度。流体供给装置(60)的故障诊断装置(200)具备：第1取得部，取得流体喷射前的流体压力及泵转速；第2取得部，取得流体喷射中的流体压力及泵转速；泵转速差算出部，算出流体喷射前的流体压力与流体喷射中的流体压力一致时的流体喷射中的泵转速与流体喷射前的泵转速的差即泵转速差；及异常判定部，基于泵转速差来判定从喷射装置(62)喷射的流体的流量是否产生了异常。

Description

流体供给装置的故障诊断装置及故障诊断方法
技术领域
本发明涉及流体供给装置的故障诊断装置及流体供给装置的故障诊断方法。
背景技术
在专利文献1中公开了一种用于向内燃机的排气通路内注入反应剂(流体)的流体供给装置。该流体供给装置在供反应剂压送的配管内具备用于检测反应剂的压力的压力传感器，在配管内产生压力变化的预定区间，若例如未近似地产生期待的压力变化，则诊断为流体供给装置存在异常。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4908397号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在前述的专利文献1中，未考虑与反应剂的温度具有相关性的反应剂的粘度的影响。配管内的压力变化例如在反应剂的注入时因从配管内排出反应剂而产生，但此时从配管内排出的反应剂的排出量受到反应剂的粘度的影响而变化。因而，即使流体供给装置产生了异常而产生了与正常时不同的压力变化，直到压力变化的差异变得充分大为止，也无法判断该压力变化的差异是由反应剂的粘度的影响引起还是由流体供给装置的异常引起，存在故障诊断的精度低这一问题点。
本发明着眼于这样的问题点而完成，其目的在于提高流体供给装置的故障诊断的精度。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，根据本发明的某方案，是一种流体供给装置的故障诊断装置，用于进行流体供给装置的故障诊断，所述流体供给装置具备：齿轮泵；喷射装置，用于喷射从齿轮泵排出来的流体；流体通路，将齿轮泵与喷射装置连通；排出通路，连接于流体通路，用于排出从齿轮泵排出来的流体中的多余的流体；压力检测器，设置于流体通路，检测从齿轮泵排出来的流体的压力即流体压力；及转速检测器，检测齿轮泵的转速即泵转速，所述故障诊断装置构成为具备：第1取得部，取得没有从喷射装置喷射流体的流体喷射前的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的流体压力及泵转速；第2取得部，取得正从喷射装置喷射流体的流体喷射中的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射中的流体压力及泵转速；泵转速差算出部，算出流体喷射前的流体压力与流体喷射中的流体压力一致时的流体喷射中的泵转速与流体喷射前的泵转速的差即泵转速差；及异常判定部，基于泵转速差来判定从喷射装置喷射的流体的流量是否产生了异常。
另外，根据本发明的别的方案，是一种流体供给装置的故障诊断装置，用于进行流体供给装置的故障诊断，所述流体供给装置具备：齿轮泵；喷射装置，用于喷射从齿轮泵排出来的流体；流体通路，将齿轮泵与喷射装置连通；排出通路，连接于流体通路，用于排出从齿轮泵排出来的流体中的多余的流体；压力检测器，设置于流体通路，检测从齿轮泵排出来的流体的压力即流体压力；及转速检测器，检测齿轮泵的转速即泵转速，所述故障诊断装置构成为具备：存储部，取得没有从喷射装置喷射流体的流体喷射前的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的初始流体压力及初始泵转速并预先进行存储；取得部，取得将流体喷射前的初始流体压力及初始泵转速取得后的流体喷射前的任意的时间点下的流体压力及泵转速或任意的期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的流体压力及泵转速；泵转速差算出部，算出流体喷射前的初始流体压力与流体喷射前的流体压力一致时的流体喷射前的初始泵转速与流体喷射前的泵转速的差即泵转速差；及异常判定部，基于泵转速差来判定在所述流体通路中是否产生了流体的堵塞或泄漏的异常。
另外，根据本发明的别的方案，是一种流体供给装置的故障诊断方法，所述流体供给装置具备：齿轮泵；喷射装置，用于喷射从齿轮泵排出来的流体；流体通路，将齿轮泵与喷射装置连通；排出通路，连接于流体通路，用于排出从齿轮泵排出来的流体中的多余的流体；压力检测器，设置于流体通路，检测从齿轮泵排出来的流体的压力即流体压力；及转速检测器，检测齿轮泵的转速即泵转速，所述故障诊断方法包括：第1取得步骤，取得没有从喷射装置喷射流体的流体喷射前的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的流体压力及泵转速；第2取得步骤，取得正从喷射装置喷射流体的流体喷射中的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射中的流体压力及泵转速；泵转速差算出步骤，算出流体喷射前的流体压力与流体喷射中的流体压力一致时的流体喷射中的泵转速与流体喷射前的泵转速的差即泵转速差；及异常判定步骤，基于泵转速差来判定从喷射装置喷射的流体的流量是否产生了异常。
另外，根据本发明的别的方案，是一种流体供给装置的故障诊断方法，所述流体供给装置具备：齿轮泵；喷射装置，用于喷射从齿轮泵排出来的流体；流体通路，将齿轮泵与喷射装置连通；排出通路，设置于流体通路，用于排出从齿轮泵排出来的流体中的多余的流体；压力检测器，设置于流体通路，检测从齿轮泵排出来的流体的压力即流体压力；及转速检测器，检测齿轮泵的转速即泵转速，所述故障诊断方法包括：存储步骤，取得没有从喷射装置喷射流体的流体喷射前的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的初始流体压力及初始泵转速并预先进行存储；取得步骤，取得将流体喷射前的初始流体压力及初始泵转速取得后的流体喷射前的任意的时间点下的流体压力及泵转速或任意的期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的流体压力及泵转速；泵转速差算出步骤，算出流体喷射前的初始流体压力与流体喷射前的流体压力一致时的流体喷射前的初始泵转速与流体喷射前的泵转速的差即泵转速差；及异常判定步骤，基于泵转速差来判定在所述流体通路中是否产生了所述流体的堵塞或泄漏的异常。
发明效果
根据本发明的这些方案，能够提高流体供给装置的故障诊断的精度。
附图说明
图1是具备作为本发明的第1实施方式的流体供给装置的尿素水供给装置的内燃机及控制内燃机的电子控制单元的概略结构图。
图2A是沿着驱动齿轮的旋转轴的径向的齿轮泵的概略图。
图2B是沿着驱动齿轮的旋转轴的轴向的齿轮泵的概略图。
图2C是在图2A中由虚线包围的部分的放大图。
图3是对本发明的第1实施方式的尿素水供给装置的故障诊断进行说明的流程图。
图4是对本发明的第1实施方式的尿素水供给装置的故障诊断的动作进行说明的流程图。
图5是对泵转速差ΔN的推定方法进行说明的图。
图6是对本发明的第2实施方式的尿素水供给装置的故障诊断进行说明的流程图。
图7是用于基于尿素水压力差和尿素水温度来算出修正值C的映射。
图8是对本发明的第3实施方式的尿素水供给装置的故障诊断进行说明的流程图。
图9是对本发明的第4实施方式的尿素水供给装置的故障诊断进行说明的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来对本发明的实施方式进行详细说明。此外，在以下的说明中，对同样的构成要素标注同一附图标记。
(第1实施方式)
图1是具备作为本发明的第1实施方式的流体供给装置的尿素水供给装置60的内燃机100及控制内燃机100的电子控制单元200的概略结构图。
内燃机100在内燃机主体1的内部使燃料燃烧而产生例如用于驱动车辆等的动力。内燃机100包括在内燃机主体1的内部形成的燃烧室2、用于向各燃烧室2内分别喷射燃料的电子控制式的燃料喷射阀3、用于向各燃烧室2内导入吸入空气的进气歧管4及用于从各燃烧室2内排出排气的排气歧管5。
各燃料喷射阀3经由燃料供给管15而连结于共轨16。共轨16经由能够变更排出量的电子控制式的燃料泵17而连结于燃料箱18。贮存于燃料箱18内的燃料由燃料泵17向共轨16内供给。供给到共轨16内的燃料经由各燃料供给管15而向燃料喷射阀3供给。
进气歧管4经由进气管道6而连结于涡轮增压器7的压缩机7a的出口。压缩机7a的入口经由空气流量计8而连结于空气滤清器9。在进气管道6内配置有电气控制式的节气门10。在进气管道6配置有用于冷却在进气管道6内流动的吸入空气的中冷器11。
排气歧管5连结于涡轮增压器7的涡轮机7b的入口。涡轮机7b的出口连结于设置有排气后处理装置20的排气管21。排气歧管5与进气歧管4为了进行排气再循环(Exhaust GasRecirculation；以下称作“EGR”)而经由EGR通路12互相连结。在EGR通路12内配置有电子控制式的EGR控制阀13。在EGR通路12配置有用于冷却在EGR通路12内流动的EGR气体的EGR冷却器14。
排气后处理装置20是用于将从各燃烧室2排出来的排气在去除了排气中的有害物质后向外气排出的装置。排气后处理装置20具备第1催化转换器30、颗粒捕集装置40、第2催化转换器50及作为流体供给装置的尿素水供给装置60。
第1催化转换器30是在担体31上担载作为排气净化催化剂的氧化催化剂(二元催化剂)而成的，设置于排气管21。氧化催化剂将作为排气中的有害物质的烃(HC)及一氧化碳(CO)氧化，使之成为无害的物质(水及二氧化碳)。
颗粒捕集装置40设置于比第1催化转换器30靠下游侧的排气管21。颗粒捕集装置40内置有壁流型的颗粒捕集器41，通过将导入到内部的排气通向颗粒捕集器41而捕集排气中的颗粒(Particulate Matter)。
第2催化转换器50是在担体51上担载作为排气净化催化剂的NOx选择还原催化剂(SCR；Selective catalytic reduction)而成的，设置于比颗粒捕集装置40靠下游侧的排气管。NOx选择还原催化剂通过被供给还原剂而将作为排气中的有害物质的NOx选择性地还原从而使之成为无害的物质(水及氮)。本实施方式的NOx选择还原催化剂以通过将尿素水加水分解而生成的氨为还原剂，将排气中包含的NOx选择性地还原。
尿素水供给装置60具备尿素水箱61、尿素水喷射阀62、尿素水供给管63、齿轮泵64、尿素水返回管65、止回阀66、压力传感器67、转速传感器68及温度传感器69。
尿素水箱61贮存尿素水。
尿素水喷射阀62设置于比颗粒捕集装置40靠下游侧且比第2催化转换器50靠上游侧的排气管21，向排气管21的内部喷射尿素水。尿素水喷射阀62例如是针阀，由电子控制单元200进行开闭控制。通过控制尿素水喷射阀62的开阀期间来控制从尿素水喷射阀62喷射的尿素水的流量。喷射到排气管21的内部的尿素水当接受排气热而被加热至预定的加水分解温度(例如180℃)时被加水分解。
尿素水供给管63是用于将贮存于尿素水箱61的尿素水向尿素水喷射阀62供给的通路，具备低压侧供给管63a和高压侧供给管63b。低压侧供给管63a是将尿素水箱61与齿轮泵64的吸入口641连通的通路。高压侧供给管63b是将齿轮泵64的排出口642与尿素水喷射阀62连通的通路。
齿轮泵64具备形成有吸入口641和排出口642的壳体643、和收容于壳体643内的一对齿轮组644。齿轮组644具备由外部动力(例如内燃机、电动马达等的动力)驱动而旋转的驱动齿轮645(drive gear)和与驱动齿轮645外接且由驱动齿轮645驱动而旋转的从动齿轮646(driven gear)。当齿轮泵64被驱动时(即，当驱动齿轮645被驱动而旋转时)，贮存于尿素水箱61的尿素水经由低压侧供给管63a而从吸入口641向齿轮泵64内吸入，在齿轮泵64内被加压并从排出口642向高压侧供给管63b排出。
尿素水返回管65是用于使从齿轮泵64排出到高压侧供给管63b的尿素水根据需要而返回尿素水箱61的通路，一端连接于高压侧供给管63b，另一端连接于尿素水箱61。
止回阀66设置于尿素水返回管65。止回阀66构成为当高压侧供给管63b内的尿素水的压力成为预定的上限压力时自动地开阀，由此，避免高压侧供给管63b内的尿素水的压力比上限压力高。
压力传感器67设置于高压侧供给管63b。压力传感器67检测相当于从齿轮泵64的排出口642排出来的尿素水的压力的高压侧供给管63b内的尿素水的压力。在以下的说明中，将由该压力传感器67检测的尿素水的压力称作“尿素水压力”。
转速传感器68安装于齿轮泵64。转速传感器68检测齿轮泵64的转速，更具体而言是驱动齿轮645的转速。在以下的说明中，将由该转速传感器68检测的齿轮泵64的转速称作“泵转速”。
温度传感器69设置于高压侧供给管63b。温度传感器69检测从齿轮泵64的排出口642排出来的尿素水的温度。在以下的说明中，将由该压力传感器67检测的尿素水的温度称作“尿素水温度”。此外，也可以将温度传感器69安装于尿素水箱61，将尿素水箱61的尿素水的温度作为从齿轮泵64的排出口642排出来的尿素水的温度的替代而使用。
电子控制单元200由数字计算机构成，具备通过双向性总线201而互相连接的ROM(只读存储器)202、RAM(随机存取存储器)203、CPU(微处理器)204、输入端口205及输出端口206。
前述的压力传感器67等的输出信号经由对应的各AD变换器207而向输入端口205输入。另外，产生与加速器踏板220的踩踏量(以下称作“加速器踩踏量”)成比例的输出电压的负荷传感器218的输出电压经由对应的AD变换器207而向输入端口205输入。而且，作为用于算出内燃机转速的信号，每当内燃机主体1的曲轴旋转例如15°时产生输出脉冲的曲轴角传感器219的输出信号向输入端口205输入。
在输出端口206经由对应的驱动电路208而电连接有尿素水喷射阀62等各控制部件。
电子控制单元200基于输入到输入端口205的各种传感器的输出信号，从输出端口206输出用于控制各控制部件的控制信号来控制内燃机100。另外，电子控制单元200实施用于检测内燃机100的异常的故障诊断，作为其一，实施尿素水供给装置60的故障诊断。
在本实施方式的尿素水供给装置60的故障诊断中，进行是否产生了尿素水喷射阀62的喷射量(以下称作“尿素喷射量”)相对于目标尿素喷射量不足的异常(以下称作“第1异常”)另外是否反过来产生了尿素喷射量相对于目标尿素喷射量过剩的异常(以下称作“第2异常”)的诊断。
第1异常例如因混入到尿素水箱61的异物在高压侧供给管63b、尿素水喷射阀62中堵塞或尿素水喷射阀62的开阀量因某种要因(例如经时劣化)而变得比正常时的开阀量小而产生。当产生了第1异常时，无法向NOx选择还原催化剂供给所需足够的还原剂，因此NOx选择还原催化剂的排气净化性能下降，排气排放恶化。
第2异常例如因在将尿素水喷射阀62开阀时从阀芯的阀座的间隙喷射的喷射量因尿素水喷射阀62的阀芯、阀座的磨损等而变多而产生。当产生了第2异常时，尿素水的消耗量增加为所需以上，并且氨气体可能会直接向外气排出。
因而，在产生了这样的第1异常、第2异常的情况下，希望早期高精度地检测出这些异常。
在此，作为检测第1异常、第2异常的以往的方法，例如有如下方法：在齿轮泵64的排出流量被控制为某一定的排出流量的状态即尿素水压力被控制为某一定的压力的状态下，判定将尿素水喷射阀62打开而喷射了尿素水时的尿素水压力(高压侧供给管63b内的压力)的下降幅度是否处于预定范围内，由此进行检测。在产生了第1异常的情况下，与尿素喷射量相对于目标尿素喷射量不足的量相应地，尿素水压力的下降幅度比正常时小。另一方面，在产生了第2异常的情况下，与尿素喷射量相对于目标尿素喷射量过剩的量相应地，尿素水压力的下降幅度比正常时大。因而，要想通过该以往的方法来早期检测第1异常、第2异常，要求减小预定范围的幅度。然而，在该方法中，根据以下的理由，存在无法使该预定范围的幅度小到某一定以下这一问题。
以下，参照图2A～图2C对其理由进行说明。
图2A是沿着驱动齿轮645的旋转轴的径向的齿轮泵64的概略图，是与在图1中作为齿轮泵64而示出的图同样的图。图2B是沿着驱动齿轮645的旋转轴的轴向的齿轮泵64的概略图。图2C是在图2A中由虚线包围的部分的放大图。
作为容积式的泵的齿轮泵64的理论排出流量Qth能够如下述的(1)式所示那样，由齿轮泵64的理论排除容积Vth与泵转速N(每单位时间的驱动齿轮645的转速)之积表示。此外，理论排除容积Vth是图2A所示的驱动齿轮645的各齿槽空间647的体积的合计，理论上是相当于在驱动齿轮645旋转1圈时从排出口642排出的尿素水的量的值。
Qth＝Vth·N…(1)
在此，在齿轮泵64中，如图2A及图2B所示，在壳体643的内周面与驱动齿轮645的齿尖之间存在微小的齿尖间隙T，另外，如图2B所示，在壳体643的内周面与驱动齿轮645的侧面之间存在微小的侧面间隙S。因而，在齿轮泵64中，理论排出流量Qth的一部分会经由这样的存在于壳体643与齿轮之间的齿尖间隙T及侧面间隙S而从高压的排出口642侧向低压的吸入口641侧泄漏。
此时，已知，来自侧面间隙S的泄漏流量qS能够如下述的(2)式所示那样，使用常数KS(处于0.5～1.5的范围的常数)、齿轮泵64的排出口642侧的尿素水压力P、尿素水的粘度(粘性系数)μ及侧面间隙S来表示。
Figure BDA0002159742290000101
另外，已知，来自齿尖间隙T的泄漏流量qT能够如下述的(3)式所示那样，使用根据驱动齿轮645的形状而定的常数KT、齿轮泵64的排出口642侧的尿素水压力P、尿素水的粘度μ及齿尖间隙T来表示。
Figure BDA0002159742290000102
另一方面，在齿尖间隙T中，如图2C所示，与理论排出流量Qth、泄漏流量qT相独立地，存在伴随于驱动齿轮645的旋转而被驱动齿轮645的齿尖拖曳从而向排出口642侧移动的尿素水。
若考虑这些，则齿轮泵64的实际的排出流量(以下称作“实际排出流量”)Q能够如下述的(4)式那样表示。此外，在(4)式中，右边第1项的(1+c)是与除了理论排出流量Qth之外被驱动齿轮645的齿尖拖曳而向排出口642侧移动的尿素水相关的部分，c是正的常数。另外，Kn是表示通过齿轮彼此的啮合而实际排出理论排出量中的几成的系数。
Figure BDA0002159742290000103
如该(4)式所示，齿轮泵64的实际排出流量Q受到齿尖间隙T、侧面间隙S、尿素水的粘度μ的影响而变化。并且，齿尖间隙T、侧面间隙S针对齿轮泵64的每个个体而在容许公差的范围内不同，另外，尿素水的粘度μ根据因使用环境而变化的尿素水的温度而变化。因而，在尿素水压力P被控制为某一定的压力的状态下，即使打开尿素水喷射阀62而喷射了尿素水，受到齿轮泵64的个体差异、使用环境的变化的影响，从尿素水喷射阀62喷射的尿素水的流量也不会一定，而是会在某一定的范围内变动。因此，打开尿素水喷射阀62而喷射了尿素水时的尿素水压力P的下降幅度也会在某一定的范围内变动，因此，在前述的以往的方法中，无法使预定范围的幅小到某一定以下。
因此，要想早期高精度地检测第1异常、第2异常，需要排除这样的齿尖间隙T、侧面间隙S、尿素水的粘度μ的影响。在此，若将尿素水喷射前的泵转速N及尿素水压力P分别设为N0及P0，则尿素水喷射前的实际排出流量Q0能够由以下的(5)式表示。
Figure BDA0002159742290000111
另外，若将尿素水喷射中的泵转速N及尿素水压力P分别设为N1及P1，则尿素水喷射前的实际排出流量Q1能够由以下的(6)式表示。
Figure BDA0002159742290000112
因此，若取使尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的尿素水喷射中的实际排出流量Q1与尿素水喷射前的实际排出流量Q0之差，则(5)式的右边第2项及(6)式的右边第2项分别互相抵消，成为以下的(7)式那样。
Q1-Q0＝(1+c)·Kn·Vth·(N1-N0)…(7)
如该(7)式所示，使尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速N1与尿素水喷射前的泵转速N0之差(以下称作“泵转速差”)ΔN(＝N1-N0)不受齿尖间隙T、侧面间隙S、尿素水的粘度μ的影响而一定。
并且，在产生了第1异常的情况下，与尿素喷射量相对于目标尿素喷射量不足的量相应地，使尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速N1比正常时的泵转速低。因此，泵转速差ΔN比正常时的值小。
另外，在产生了第2异常的情况下，与尿素喷射量相对于目标尿素喷射量过剩的量相应地，使尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0加时的泵转速N1比正常时的泵转速高。因此，泵转速差ΔN比正常时的值大。
于是，在本实施方式中，基于使尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速N1与尿素水喷射前的泵转速N0之差即泵转速差ΔN(＝N1-N0)来判定是否产生了第1异常及第2异常。
图3是对本实施方式的尿素水供给装置的故障诊断进行说明的流程图。
在步骤S1中，电子控制单元200判定是否是应该实施尿素水供给装置的故障诊断时。若是应该实施尿素水供给装置的故障诊断时，则电子控制单元200进入步骤S2的处理。另一方面，若不是应该实施尿素水供给装置的异常检测时，则电子控制单元200结束本次的处理。电子控制单元200例如在车辆的1出行(trip)中还未实施尿素水供给装置的异常检测时、关联部件没有异常时，判定为是应该实施尿素水供给装置的异常检测时。
在步骤S2中，电子控制单元200取得尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0。在该步骤S2中取得的尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0可以是由压力传感器67及转速传感器68在当前时间点检测到的尿素水喷射前的尿素水压力及泵转速的瞬时值，也可以是在从当前时间点起的例如过去数秒钟之类的某一定期间的过去由压力传感器67及转速传感器68检测到的尿素水喷射前的尿素水压力及泵转速的平均值。
在本实施方式中，作为尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0，取得它们的平均值。这是因为，如后述的图4所示，由于将齿槽空间647内的尿素水向排出口642侧依次输送的齿轮泵64的特性，尿素水压力不取一定的值而进行着脉动，另外，泵转速有时也因振动等的影响而不取一定的值。通过作为尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0取得它们的平均值而非瞬时值，能够减少这样的脉动、振动的影响，能够提高取得的尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0的精度。
在步骤S3中，电子控制单元200将尿素水喷射阀62开阀而开始尿素水的喷射，并且开始用于使因开始了尿素水的喷射而下降后的尿素水压力增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0的泵转速的上升控制。
在步骤S4中，电子控制单元200取得尿素水喷射中的尿素水压力P1及泵转速N1。在该步骤S4中取得的尿素水喷射中的尿素水压力P1及泵转速N1也是，可以是由压力传感器67及转速传感器68在当前时间点检测到的尿素水喷射中的尿素水压力及泵转速的瞬时值，也可以是在从当前时间点起的例如过去数秒钟之类的尿素水喷射中的某一定期间的过去由压力传感器67及转速传感器68检测到的尿素水压力及泵转速的平均值。
在步骤S5中，电子控制单元200判定在步骤S4中取得的尿素水喷射中的尿素水压力P1是否增加至在步骤S2中取得的尿素水喷射前的尿素水压力P0。若尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0，则电子控制单元200进入步骤S6的处理。另一方面，若尿素水喷射中的尿素水压力P1未增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0，则电子控制单元200空出一定的时间后，再次实施步骤S4的处理。
此外，在本实施方式中，在该步骤S4中判定尿素水喷射中的尿素水压力P1是否增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0，但不限于此，例如也可以在尿素水喷射中的尿素水压力P1成为了比尿素水喷射前的尿素水压力P0小某种程度的值或大某种程度的值时，判定为尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0。
在步骤S6中，电子控制单元200算出在步骤S4中取得的尿素水喷射中的泵转速N1与在步骤S2中取得的尿素水喷射前的泵转速N0的差即泵转速差ΔN。
在步骤S7中，电子控制单元200判定泵转速差ΔN是否比用于判定第1异常的阈值(以下称作“第1阈值”)α大。第1阈值α是比正常时的泵转速差ΔN小的值。若泵转速差ΔN比第1阈值α大，则电子控制单元200判定为没有产生第1异常而进入步骤S8的处理。另一方面，若泵转速差ΔN为第1阈值α以下，则电子控制单元200判定为产生了第1异常而进入步骤S11的处理。
在步骤S8中，电子控制单元200判定泵转速差ΔN是否小于用于判定第2异常的阈值(以下称作“第2阈值”)β。第2阈值β是比正常时的泵转速差ΔN大的值。若泵转速差ΔN小于第2阈值β，则电子控制单元200判定为也没有产生第2异常而进入步骤S9的处理。另一方面，若泵转速差ΔN为第2阈值β以上，则电子控制单元200判定为产生了第2异常而进入步骤S10的处理。
在步骤S9中，电子控制单元200判定为第1异常和第2异常都没有产生，尿素水供给装置正常。
在步骤S10中，电子控制单元200判定为尿素水供给装置产生了第2异常。
在步骤S11中，电子控制单元200判定为尿素水供给装置产生了第1异常。
在步骤S12中，将尿素水喷射阀62闭阀而停止尿素水的喷射，并且停止泵转速的上升控制。
图4是对本实施方式的尿素水供给装置的故障诊断的动作进行说明的流程图。
在时刻t1以前，泵转速被控制为一定，因此尿素水压力也被控制为一定。此外，如前所述，尿素水压力进行着脉动，是由将齿槽空间647内的尿素水向排出口642侧依次输送的齿轮泵64的特性引起。
当在时刻t1判定为是应该实施尿素水供给装置的故障诊断时时，作为尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0，取得在到时刻t1为止的过去数秒钟内由压力传感器67及转速传感器68检测到的尿素水压力及泵转速的平均值，并且打开尿素水喷射阀62而开始尿素水的喷射，尿素水压力开始下降。
然后，到打开了尿素水喷射阀62的状态即继续尿素水的喷射的状态下的尿素水喷射中的尿素水压力P1成为尿素水喷射前的尿素水压力P0为止，开始泵转速的上升控制，分别取得尿素水喷射中的尿素水压力P1及泵转速N1。
当在时刻t2，在到时刻t2为止的过去数秒钟内由压力传感器67检测到的尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时，算出在到时刻t2为止的过去数秒钟内由转速传感器68检测到的尿素水喷射中的泵转速N1与尿素水喷射前的泵转速N0之差即泵转速差ΔN。
如前所述，在产生了第1异常的情况下，与尿素喷射量相对于目标尿素喷射量不足的量相应地，使尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速N1比正常时的泵转速低。因此，若泵转速差ΔN为第1阈值α以下，则能够判定为产生了第1异常。
另外，在产生了第2异常的情况下，与尿素喷射量相对于目标尿素喷射量过剩的量相应地，使尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速N1比正常时的泵转速高。因此，若泵转速差ΔN比第2阈值β大，则能够判定为产生了第2异常。
并且，如前所述，该泵转速差ΔN不受齿尖间隙T、侧面间隙S、尿素水的粘度μ的影响。因而，能够将第1阈值α、第2阈值β设定为接近尿素水供给装置正常时的泵转速差ΔN的值。因此，能够早期高精度地检测第1异常、第2异常。
以上说明的本实施方式的尿素水供给装置60(流体供给装置)具备：齿轮泵64；尿素水喷射阀62(喷射装置)，用于喷射从齿轮泵64排出来的尿素水(流体)；高压侧供给管63b(流体通路)，将齿轮泵64与尿素水喷射阀62连通；尿素水返回管65(排出通路)，连接于高压侧供给管63b，用于排出从齿轮泵64排出来的尿素水中的多余的尿素水；压力传感器67(压力检测器)，设置于高压侧供给管63b，检测从齿轮泵64排出来的尿素水的压力即尿素水压力；及转速传感器68(转速检测器)，检测齿轮泵64的转速即泵转速。
并且，用于进行尿素水供给装置60的故障诊断的电子控制单元200(故障诊断装置)构成为具备：第1取得部，取得没有从尿素水喷射阀62喷射尿素水的尿素水喷射前的某时间点下的尿素水压力及泵转速或某期间内的尿素水压力及泵转速的平均值作为尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0；第2取得部，取得正从尿素水喷射阀62喷射尿素水的尿素水喷射中的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的尿素水压力及泵转速的平均值作为尿素水喷射中的尿素水压力P1及泵转速N1；泵转速差算出部，算出尿素水喷射前的流体压力P0与尿素水喷射中的流体压力P1一致时的尿素水喷射中的泵转速N1与尿素水喷射前的泵转速N0的差即泵转速差ΔN；及异常判定部，基于泵转速差ΔN来判定从尿素水喷射阀62喷射的尿素水的流量是否产生了异常。
更详细而言，异常判定部构成为，若泵转速差ΔN为比尿素水供给装置60没有异常时的正常值小的预定的第1阈值α以下，则判定为产生了从尿素水喷射阀62喷射的尿素水的流量比正常时减少的异常，即第1异常。另外，异常判定部构成为，若泵转速差ΔN为比尿素水供给装置60没有异常时的正常值大的预定的第2阈值β以上，则判定为产生了从尿素水喷射阀62喷射的尿素水的流量比正常时增加的异常，即第2异常。
如前所述，若没有产生第1异常及第2异常，则尿素水喷射中的尿素水压力P1成为了尿素水喷射前的流体压力P0时的尿素水喷射中的泵转速N1与尿素水喷射前的泵转速N0的差即泵转速差ΔN不受齿尖间隙T、侧面间隙S、尿素水的粘度μ的影响而成为一定的值。
因而，通过基于泵转速差ΔN来判定从尿素水喷射阀62喷射的尿素水的流量是否产生了异常，即是否产生了第1异常或第2异常，能够高精度地判定是否产生了第1异常或第2异常。另外，能够将第1阈值α、第2阈值β设定为接近尿素水供给装置正常时的泵转速差ΔN的值。因此，能够早期高精度地检测第1异常、第2异常。
(第2实施方式)
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式在尿素水供给装置60的故障诊断的内容上与第1实施方式不同。以下，以该不同点为中心来说明。
前述第1实施方式的尿素水供给装置60的故障诊断中，需要判定尿素水喷射中的尿素水压力P1是否增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0。换言之，在尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0的期间，需要持续喷射尿素水，需要在比较长的期间内持续喷射尿素水。因此，故障诊断中的尿素水的消耗量变多，另外，在无法在长期间内持续喷射尿素水时无法实施故障诊断，因此故障诊断的实施频度可能会变少。
于是，在本实施方式的尿素水供给装置60的故障诊断中，在将尿素水喷射了预定期间的时间点停止尿素水的喷射。即，在尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0之前停止尿素水的喷射。然后，算出尿素水喷射前的尿素水压力P0与即将停止尿素水的喷射之前的尿素水喷射中的尿素水压力P1的差即尿素水压力差ΔP(＝P0-P1)，并且算出即将停止尿素水的喷射之前的尿素水喷射中的泵转速N1与尿素水喷射前的泵转速N0的差即泵转速差(以下称作“停止时泵转速差”)ΔNs(＝N1-N0)，基于尿素水压力差ΔP来修正停止时泵转速差ΔNs，推定尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速差ΔN。
图5是对该泵转速差ΔN的推定方法进行说明的图。
若假设在尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0之前的例如时刻t11停止了尿素水的喷射，则即将停止尿素水的喷射之前的尿素水喷射中的尿素水压力P1及泵转速N1分别成为如图5所示那样。并且，此时的尿素水压力差ΔP及停止时泵转速差ΔNs也分别成为图5所示那样。
在此，若将尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速差ΔN与停止时泵转速差ΔNs的差设为相对于停止时泵转速差ΔNs的修正值C，则只要算出该修正值C并将修正值C与停止时泵转速差ΔNs相加，就能够推定泵转速差ΔN。
于是，若关于与停止时泵转速差ΔNs相加的修正值C进行考虑，则如图5所示，在时刻t10尿素水压力下降至极小值后(尿素水喷射阀62的开阀量成为最大后)，尿素水压力差ΔP越变小，则停止时泵转速差ΔNs越朝向泵转速差ΔN变大，因此该修正值C具有变小的倾向。
另外，从前述的(4)式可知，尿素水温度Tu越高而尿素水的粘度μ越小，则实际排出流量Q越减少，因此尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速N1越高。因此，尿素水温度Tu越高而尿素水的粘度μ越小，则尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速差ΔN具有越大的倾向。这是因为，若泵转速相同，则尿素水的粘度μ越小，实际排出流量Q越减少而尿素水压力越下降，因此为了增加至相同的压力，尿素水的粘度μ越高则需要使泵转速越高。因此，若也考虑该尿素水的粘度μ，则修正值C在尿素水温度Tu高时具有变大的倾向。
于是，在本实施方式中，将尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0之前的各时间点下的尿素水供给装置60正常时的尿素水压力差ΔP及尿素水温度Tu与修正值C的关系预先通过实验等求出并映射化，通过参照该映射(参照图7)来基于尿素水压力差ΔP及尿素水温度Tu算出修正值C，通过将算出的修正值C与停止时泵转速差ΔNs相加来推定泵转速差ΔN。
图6是对本实施方式的尿素水供给装置60的故障诊断进行说明的流程图。此外，在图6中，步骤S1～步骤S4、步骤S7～步骤S11的处理的内容与第1实施方式是同样的，因此在此省略说明。
在步骤S21中，电子控制单元200判定从将尿素水喷射阀62开阀起是否经过了预定时间。在本实施方式中，将预定时间设定为比从开始打开尿素水喷射阀62到尿素水喷射阀62的开阀量成为最大为止的时间长且比尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0所花费的时间短的时间。若从将尿素水喷射阀62开阀起经过了预定时间，则电子控制单元200进入步骤S22的处理。另一方面，若从将尿素水喷射阀62开阀起没有经过预定时间，则电子控制单元200空出一定的时间后，再次实施步骤S4的处理。
在步骤S22中，电子控制单元200将尿素水喷射阀62闭阀而停止尿素水的喷射，并且停止泵转速的上升控制。
在步骤S23中，电子控制单元200算出在步骤S2中取得的尿素水喷射前的尿素水压力P0与在步骤S4中取得的即将停止尿素水的喷射之前的尿素水喷射中的尿素水压力P1的差即尿素水压力差ΔP(＝P0-P1)。另外，电子控制单元200算出在步骤S4中取得的即将停止尿素水的喷射之前的尿素水喷射中的泵转速N1与在步骤S2中取得的尿素水喷射前的泵转速N0的差即停止时泵转速差ΔNs(＝N1-N0)。
在步骤S24中，电子控制单元200算出尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速差ΔN的推定值。在本实施方式中，电子控制单元200参照预先通过实验等制作出的图7的映射，基于尿素水压力差ΔP和尿素水温度Tu来算出修正值C，通过将该修正值C与停止时泵转速差ΔNs相加来算出泵转速差ΔN的推定值。如图7的映射所示，尿素水压力差ΔP越大，另外，尿素水的温度T越高，则修正值C具有越大的倾向。
此外，在本实施方式中，虽然基于尿素水压力差ΔP和尿素水温度Tu来算出修正值C，但也可以仅基于尿素水压力差ΔP来算出修正值C。
根据以上说明的本实施方式，用于进行尿素水供给装置60的故障诊断的电子控制单元200(故障诊断装置)与前述的第1实施方式同样，具备第1取得部、第2取得部、泵转速差算出部及异常判定部。
并且，本实施方式的泵转速差算出部具备算出泵转速差的推定值的推定值算出部，推定值算出部具备：流体压力差算出部，算出尿素水喷射前的流体压力P0与尿素水喷射中的流体压力P1一致前的尿素水喷射前的流体压力P0与尿素水喷射中的流体压力P1的差即流体压力差ΔP；及差值算出部，算出尿素水喷射前的流体压力P0与尿素水喷射中的流体压力P1一致前的尿素水喷射中的泵转速N1与尿素水喷射前的泵转速N0的差值即停止时泵转速差ΔNs，推定值算出部构成为基于尿素水压力差ΔP来修正停止时泵转速差ΔNs而算出泵转速差ΔN的推定值。
更详细而言，推定值算出部构成为，基于尿素水压力差ΔP，尿素水压力差ΔP越大则算出越大的修正值C，对停止时泵转速差ΔNs加上修正值C，且构成为，尿素水温度T越高则使修正值C越大。
由此，无需为了故障诊断而在长期间内持续喷射尿素水，因此能够抑制故障诊断中的尿素水的消耗量，并且能够抑制故障诊断的实施频度下降。
(第3实施方式)
接着，对本发明的第3实施方式进行说明。本实施方式在基于尿素水压力差ΔP来修正第1阈值α及第2阈值β这一点上与第2实施方式不同。以下，以该不同点为中心来说明。
前述第2实施方式中，通过基于尿素水压力差ΔP修正停止时泵转速差ΔNs来算出泵转速差ΔN的推定值，通过将该泵转速差ΔN的推定值与第1阈值α及第2阈值β进行比较来实施尿素水供给装置60的故障诊断。
相对于此，在本实施方式中，基于尿素水压力差ΔP来修正第1阈值α及第2阈值β，通过将停止时泵转速差ΔNs与该修正后的第1阈值α及第2阈值β进行比较来实施尿素水供给装置60的故障诊断。
前述第2实施方式中，基于尿素水喷射前的尿素水压力P0与即将停止尿素水的喷射之前的尿素水喷射中的尿素水压力P1的差即尿素水压力差ΔP算出的修正值C是相当于尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速差ΔN与停止时泵转速差ΔNs的差的值。
因而，在第2实施方式中，通过将该修正值C与停止时泵转速差ΔNs相加来算出泵转速差ΔN的推定值，并将该泵转速差ΔN的推定值与第1阈值α及第2阈值β进行比较，但这与将停止时泵转速差ΔNs与从第1阈值α及第2阈值β分别减去修正值C而得到的第1修正阈值αc(＝α-C)及第2修正阈值βc(＝β-C)进行比较相同。于是，在本实施方式中，基于尿素水压力差ΔP来修正第1阈值α及第2阈值β，将停止时泵转速差ΔNs与该修正后的第1阈值α及第2阈值β进行比较。以下，对本实施方式的尿素水供给装置60的故障诊断进行说明。
图8是对本实施方式的尿素水供给装置60的故障诊断进行说明的流程图。此外，在图8中，步骤S1～步骤S4、步骤S9～步骤S11及步骤S21～步骤S23的处理的内容与第1实施方式是同样的，因此在此省略说明。
在步骤S31中，电子控制单元200算出第1修正阈值αc及第2修正阈值βc。本实施方式中，电子控制单元200参照图7的映射，基于尿素水压力差ΔP和尿素水温度T算出修正值C，从预先设定的第1阈值α及第2阈值β分别减去该修正值C从而算出第1修正阈值αc及第2修正阈值βc。
在步骤32中，电子控制单元200判定停止时泵转速差ΔNs是否比第1修正阈值αc大。若停止时泵转速差ΔNs比第1修正阈值αc大，则电子控制单元200判定为没有产生第1异常而进入步骤S33的处理。另一方面，若停止时泵转速差ΔNs为第1修正阈值αc以下，则电子控制单元200判定为产生了第1异常而进入步骤S11的处理。
在步骤S33中，电子控制单元200判定停止时泵转速差ΔNs是否小于第2修正阈值βc。若停止时泵转速差ΔNs小于第2修正阈值βc，则电子控制单元200判定为也没有产生第2异常而进入步骤S9的处理。另一方面，若停止时泵转速差ΔNs为第2修正阈值βc以上，则电子控制单元200判定为产生了第2异常而进入步骤S10的处理。
根据以上说明的本实施方式，用于进行尿素水供给装置60的故障诊断的电子控制单元200(故障诊断装置)与前述的第1实施方式同样，具备第1取得部、第2取得部、泵转速差算出部及异常判定部。
并且，本实施方式的异常判定部具备修正第1阈值α的第1修正部，第1修正部构成为基于尿素水喷射前的流体压力P0与尿素水喷射中的流体压力P1一致前的尿素水喷射前的流体压力P0与尿素水喷射中的流体压力P1的差即尿素水压力差ΔP来修正第1阈值α。更详细而言，第1修正部构成为，基于尿素水压力差ΔP，尿素水压力差ΔP越大则算出越大的修正值C，并从第1阈值α减去修正值C，且构成为尿素水温度T越高则使修正值C越大。
另外，本实施方式的异常判定部具备修正第2阈值β的第2修正部，第2修正部构成为基于尿素水喷射前的流体压力P0与尿素水喷射中的流体压力P1一致前的尿素水喷射前的流体压力P0与尿素水喷射中的流体压力P1的差即尿素水压力差ΔP来修正第2阈值β。更详细而言，第2修正部构成为，基于尿素水压力差ΔP，尿素水压力差ΔP越大则算出越大的修正值C，并从第2阈值β减去修正值C，且构成为尿素水温度T越高则使修正值C越大。
即使这样，也能够得到与第2实施方式同样的效果。
(第4实施方式)
接着，对本发明的第4实施方式进行说明。本实施方式在尿素水供给装置60的故障诊断的内容上与第1实施方式不同。以下，以该不同点为中心来说明。
前述第1实施方式中，基于使尿素水喷射中的尿素水压力P1增加至尿素水喷射前的尿素水压力P0时的泵转速N1与尿素水喷射前的泵转速N0之差即泵转速差ΔN来判定是否产生了第1异常及第2异常。
相对于此，在本实施方式中，例如将在工厂刚出厂后等能够判定为尿素水供给装置60没有异常的初始状态时由压力传感器67及转速传感器68检测到的某时间点下的尿素水喷射前的尿素水压力及泵转速存储为尿素水喷射前的初始尿素水压力P3及初始泵转速N3。
并且，在实施尿素水供给装置60的异常检测时，与第1实施方式同样地取得尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0，算出尿素水喷射前的初始泵转速N3与尿素水喷射前的尿素水压力P0成为了尿素水喷射前的初始尿素水压力P3时的泵转速N0的差作为泵转速差ΔN。
此时，在泵转速差ΔN比正常时小时，尽管尿素水喷射前的泵转速N0比正常时的泵转速(即初始泵转速N3)低，尿素水喷射前的尿素水压力P0却达到了尿素水喷射前的初始尿素水压力P3。因而，能够判定为在高压侧供给管63b或比止回阀66靠尿素水的流动方向上游侧的尿素水返回管65中发生了由异物等引起的尿素水堵塞。
另一方面，在泵转速差ΔN比正常时大的情况下，尽管尿素水喷射前的泵转速N0上升至正常时的泵转速(即初始泵转速N3)，尿素水喷射前的尿素水压力P0却没有达到尿素水喷射前的初始尿素水压力P3。因而，能够判断为正从高压侧供给管63b或比止回阀66靠尿素水的流动方向上游侧的尿素水返回管65泄漏尿素水。
图9是对本实施方式的尿素水供给装置60的故障诊断进行说明的流程图。此外，在图8中，步骤S1及步骤S7～步骤S11的处理的内容与第1实施方式是同样的，因此在此省略说明。
在步骤S41中，电子控制单元200读入在能够判断为尿素水供给装置60没有异常的初始状态时由压力传感器67及转速传感器68检测并且存储的尿素水喷射前的初始尿素水压力P3及初始泵转速N3。尿素水喷射前的初始尿素水压力P3及初始泵转速N3可以是在初始状态时由压力传感器67及转速传感器68检测到的尿素水压力及泵转速的瞬时值，也可以是平均值。
在步骤S42中，电子控制单元200取得当前时间点下的尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0。
在步骤S43中，电子控制单元200算出尿素水喷射前的泵转速N0与尿素水喷射前的初始泵转速N3的差即泵转速差ΔN。
以上说明的本实施方式的尿素水供给装置60(流体供给装置)具备：齿轮泵64；尿素水喷射阀62(喷射装置)，用于喷射从齿轮泵64排出来的尿素水(流体)；高压侧供给管63b(流体通路)，将齿轮泵64与尿素水喷射阀62连通；压力传感器67(压力检测器)，设置于高压侧供给管63b，检测从齿轮泵64排出来的尿素水的压力即尿素水压力；及转速传感器68(转速检测器)，检测齿轮泵64的转速即泵转速。
并且，用于进行尿素水供给装置60的故障诊断的电子控制单元200(故障诊断装置)构成为具备：存储部，取得没有从尿素水喷射阀62喷射流体的尿素水喷射前的某时间点下的尿素水压力及泵转速或某期间内的尿素水压力及泵转速的平均值作为尿素水喷射前的初始尿素水压力P3及初始泵转速N3并预先进行存储；取得部，取得将尿素水喷射前的初始尿素水压力P3及初始泵转速N3取得后的尿素水喷射前的任意的时间点下的尿素水压力及泵转速或任意的期间内的尿素水压力及泵转速的平均值作为尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0；泵转速差算出部，算出尿素水喷射前的初始流体压力P3与尿素水喷射前的尿素水压力P0一致时的尿素水喷射前的初始泵转速N3与尿素水喷射前的泵转速N0的差即泵转速差ΔN；及异常判定部，基于泵转速差ΔN来判定在高压侧供给管63b或比止回阀66靠尿素水的流动方向上游侧的尿素水返回管65中是否产生了尿素水的堵塞或泄漏的异常。
这样，通过观察尿素水喷射前的泵转速的初始值(初始泵转速N3)与当前值(泵转速N0)的差即泵转速差ΔN的变化，能够判断在高压侧供给管63b或比止回阀66靠尿素水的流动方向上游侧的尿素水返回管65中是否产生了尿素水的堵塞或是否产生了尿素水的泄漏。并且，若没有产生堵塞、泄漏，则泵转速差ΔN不受齿尖间隙T、侧面间隙S、尿素水的粘度μ的影响而成为一定的值，因此能够高精度地判定是否产生了这些异常。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分，并非旨在将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
例如，在前述的第1实施方式中，每当故障诊断时取得尿素水喷射前的尿素水压力P0及泵转速N0，但也可以不是每当故障诊断时取得，而是如第4实施方式那样将一次取得并存储的尿素水喷射前的初始尿素水压力P3及初始泵转速N3在每当故障诊断时使用。
另外，在前述的第4实施方式中，也可以例如将在工厂刚出厂后等能够判断为尿素水供给装置60没有异常的初始状态时由压力传感器67及转速传感器68检测到的某时间点下的尿素水喷射中的尿素水压力及泵转速作为尿素水喷射中的初始尿素水压力P4及初始泵转速N4预先存储，算出尿素水喷射中的初始泵转速N4与尿素水喷射中的尿素水压力P0成为了尿素水喷射中的初始尿素水压力P4时的泵转速N0的差作为泵转速差ΔN，基于该泵转速差ΔN来进行故障诊断。
标号说明
60 尿素水供给装置(流体供给装置)
62 尿素水喷射阀(喷射装置)
63b 高压侧供给管(流体通路)
64 齿轮泵
65 尿素水返回管(排出通路)
67 压力传感器(压力检测器)
68 转速传感器(转速检测器)
200 电子控制单元(故障诊断装置)

Claims (16)

1.一种流体供给装置的故障诊断装置，用于进行流体供给装置的故障诊断，所述流体供给装置具备：
齿轮泵；
喷射装置，用于喷射从所述齿轮泵排出来的流体；
流体通路，将所述齿轮泵与所述喷射装置连通；
排出通路，连接于所述流体通路，用于排出从所述齿轮泵排出来的流体中的多余的流体；
压力检测器，设置于所述流体通路，检测从所述齿轮泵排出来的所述流体的压力即流体压力；及
转速检测器，检测所述齿轮泵的转速即泵转速，
其中，所述故障诊断装置具备：
第1取得部，取得没有从所述喷射装置喷射所述流体的流体喷射前的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的流体压力及泵转速；
第2取得部，取得正从所述喷射装置喷射所述流体的流体喷射中的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射中的流体压力及泵转速；
泵转速差算出部，算出所述流体喷射前的流体压力与所述流体喷射中的流体压力一致时的所述流体喷射中的泵转速与所述流体喷射前的泵转速的差即泵转速差；及
异常判定部，基于所述泵转速差来判定从所述喷射装置喷射的所述流体的流量是否产生了异常。
2.根据权利要求1所述的流体供给装置的故障诊断装置，
若所述泵转速差为比所述流体供给装置没有异常时的正常值小的预定的第1阈值以下，则所述异常判定部判定为产生了从所述喷射装置喷射的所述流体的流量比正常时减少的异常。
3.根据权利要求1所述的流体供给装置的故障诊断装置，
若所述泵转速差为比所述流体供给装置没有异常时的正常值大的预定的第2阈值以上，则所述异常判定部判定为产生了从所述喷射装置喷射的所述流体的流量比正常时增加的异常。
4.根据权利要求2所述的流体供给装置的故障诊断装置，
若所述泵转速差为比所述流体供给装置没有异常时的正常值大的预定的第2阈值以上，则所述异常判定部判定为产生了从所述喷射装置喷射的所述流体的流量比正常时增加的异常。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的流体供给装置的故障诊断装置，所述泵转速差算出部具备算出所述泵转速差的推定值的推定值算出部，
所述推定值算出部具备：
流体压力差算出部，算出所述流体喷射前的流体压力与所述流体喷射中的流体压力一致前的所述流体喷射前的流体压力与所述流体喷射中的流体压力的差即流体压力差；及
差值算出部，算出所述流体喷射前的流体压力与所述流体喷射中的流体压力一致前的所述流体喷射中的泵转速与所述流体喷射前的泵转速的差值，
所述推定值算出部基于所述流体压力差来修正所述差值而算出所述泵转速差的推定值。
6.根据权利要求5所述的流体供给装置的故障诊断装置，
所述推定值算出部基于所述流体压力差，该流体压力差越大则算出越大的修正值，对所述差值加上所述修正值来算出所述泵转速差的推定值。
7.根据权利要求6所述的流体供给装置的故障诊断装置，
所述流体的温度越高，则所述推定值算出部使所述修正值越大。
8.根据权利要求2所述的流体供给装置的故障诊断装置，
所述异常判定部具备修正所述第1阈值的第1修正部，
所述第1修正部基于所述流体喷射前的流体压力与所述流体喷射中的流体压力一致前的所述流体喷射前的流体压力与所述流体喷射中的流体压力的差即流体压力差来修正所述第1阈值。
9.根据权利要求8所述的流体供给装置的故障诊断装置，
所述第1修正部基于所述流体压力差，该流体压力差越大则算出越大的修正值，实施从所述第1阈值减去所述修正值的修正。
10.根据权利要求9所述的流体供给装置的故障诊断装置，
所述流体的温度越高，则所述第1修正部使所述修正值越大。
11.根据权利要求3或4所述的流体供给装置的故障诊断装置，
所述异常判定部具备修正所述第2阈值的第2修正部，
所述第2修正部基于所述流体喷射前的流体压力与所述流体喷射中的流体压力一致前的所述流体喷射前的流体压力与所述流体喷射中的流体压力的差即流体压力差来修正所述第2阈值。
12.根据权利要求11所述的流体供给装置的故障诊断装置，
所述第2修正部基于所述流体压力差，该流体压力差越大则算出越大的修正值，实施从所述第2阈值减去所述修正值的修正。
13.根据权利要求12所述的流体供给装置的故障诊断装置，
所述流体的温度越高，则所述第2修正部使所述修正值越大。
14.一种流体供给装置的故障诊断装置，用于进行流体供给装置的故障诊断，所述流体供给装置具备：
齿轮泵；
喷射装置，用于喷射从所述齿轮泵排出来的流体；
流体通路，将所述齿轮泵与所述喷射装置连通；
排出通路，连接于所述流体通路，用于排出从所述齿轮泵排出来的流体中的多余的流体；
压力检测器，设置于所述流体通路，检测从所述齿轮泵排出来的所述流体的压力即流体压力；及
转速检测器，检测所述齿轮泵的转速即泵转速，
其中，所述故障诊断装置具备：
存储部，取得在能够判断为所述流体供给装置没有异常的初始状态时由所述压力检测器及所述转速检测器检测到的没有从所述喷射装置喷射所述流体的流体喷射前的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的初始流体压力及初始泵转速并预先进行存储；
取得部，取得将所述流体喷射前的初始流体压力及初始泵转速取得后的流体喷射前的任意的时间点下的流体压力及泵转速或任意的期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的流体压力及泵转速；
泵转速差算出部，算出所述流体喷射前的初始流体压力与所述流体喷射前的流体压力一致时的所述流体喷射前的初始泵转速与所述流体喷射前的泵转速的差即泵转速差；及
异常判定部，基于所述泵转速差来判定在所述流体通路中是否产生了所述流体的堵塞或泄漏的异常。
15.一种流体供给装置的故障诊断方法，所述流体供给装置具备：
齿轮泵；
喷射装置，用于喷射从所述齿轮泵排出来的流体；
流体通路，将所述齿轮泵与所述喷射装置连通；
排出通路，连接于所述流体通路，用于排出从所述齿轮泵排出来的流体中的多余的流体；
压力检测器，设置于所述流体通路，检测从所述齿轮泵排出来的所述流体的压力即流体压力；及
转速检测器，检测所述齿轮泵的转速即泵转速，
其中，所述故障诊断方法包括：
第1取得步骤，取得没有从所述喷射装置喷射所述流体的流体喷射前的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的流体压力及泵转速；
第2取得步骤，取得正从所述喷射装置喷射所述流体的流体喷射中的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射中的流体压力及泵转速；
泵转速差算出步骤，算出所述流体喷射前的流体压力与所述流体喷射中的流体压力一致时的所述流体喷射中的泵转速与所述流体喷射前的泵转速的差即泵转速差；及
异常判定步骤，基于所述泵转速差来判定从所述喷射装置喷射的所述流体的流量是否产生了异常。
16.一种流体供给装置的故障诊断方法，所述流体供给装置具备：
齿轮泵；
喷射装置，用于喷射从所述齿轮泵排出来的流体；
流体通路，将所述齿轮泵与所述喷射装置连通；
排出通路，连接于所述流体通路，用于排出从所述齿轮泵排出来的流体中的多余的流体；
压力检测器，设置于所述流体通路，检测从所述齿轮泵排出来的所述流体的压力即流体压力；
转速检测器，检测所述齿轮泵的转速即泵转速，
其中，所述故障诊断方法包括：
存储步骤，取得在能够判断为所述流体供给装置没有异常的初始状态时由所述压力检测器及所述转速检测器检测到的没有从所述喷射装置喷射所述流体的流体喷射前的某时间点下的流体压力及泵转速或某期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的初始流体压力及初始泵转速并预先进行存储；
取得步骤，取得将所述流体喷射前的初始流体压力及初始泵转速取得后的流体喷射前的任意的时间点下的流体压力及泵转速或任意的期间内的流体压力及泵转速的平均值作为流体喷射前的流体压力及泵转速；
泵转速差算出步骤，算出所述流体喷射前的初始流体压力与所述流体喷射前的流体压力一致时的所述流体喷射前的初始泵转速与所述流体喷射前的泵转速的差即泵转速差；及
异常判定步骤，基于所述泵转速差来判定在所述流体通路中是否产生了所述流体的堵塞或泄漏的异常。
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