CN112727588B - 排气净化装置及该排气净化装置的控制方法 - Google Patents

排气净化装置及该排气净化装置的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112727588B
CN112727588B CN202011091448.0A CN202011091448A CN112727588B CN 112727588 B CN112727588 B CN 112727588B CN 202011091448 A CN202011091448 A CN 202011091448A CN 112727588 B CN112727588 B CN 112727588B
Authority
CN
China
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
exhaust gas
auxiliary pump
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011091448.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112727588A (zh
Inventor
佐久间圭辅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Bosch Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Corp filed Critical Bosch Corp
Publication of CN112727588A publication Critical patent/CN112727588A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112727588B publication Critical patent/CN112727588B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2046—Periodically cooling catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/12—Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/162—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by cutting in and out of pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P2005/105—Using two or more pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

提供一种排气净化装置，前述排气净化装置设置于内燃机的冷却水循环系统，能够判定为了冷却还原剂添加阀而被电力驱动的辅助泵是否为能够工作的状态。排气净化装置的控制装置(40)具备取得部(41)、执行部(42)，前述取得部(41)在内燃机(1)被启动时，取得能够特定该内燃机(1)被启动的启动关联信息，前述执行部(42)执行诊断述辅助泵(34)是否为能够工作的状态的工作诊断的控制，执行部(42)在借助取得部(41)取得前述启动关联信息的情况下，执行使辅助泵(34)至少持续既定期间地驱动的测试驱动的控制，且执行前述工作诊断的控制。

Description

排气净化装置及该排气净化装置的控制方法
技术领域
本发明涉及将内燃机的排出气体净化的排气净化装置及该排气净化装置的控制方法。
背景技术
以往，作为车辆用的排气净化装置，例如有如下尿素SCR系统：具备配置于车辆用的柴油发动机等内燃机的排气通路内来吸附氨(NH3)将氮氧化物(NOx)还原的SCR催化剂、为了供给NH3而将还原剂(例如尿素水溶液(尿素水))向SCR催化剂的上游侧的排气通路内添加的还原剂添加阀、将还原剂从储存罐向还原剂添加阀供给的还原剂供给装置等。这样的尿素SCR系统中，例如有如下结构：附设有冷却装置，前述冷却装置使内燃机的冷却水借助被该内燃机的驱动力驱动的泵或被电力驱动的电动泵循环，将还原剂添加阀冷却，抑制暴露于高温的排出气体的还原剂添加阀的温度及该还原剂添加阀内的还原剂的温度的上升(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2011-80397号公报。
专利文献1所述的排气净化装置中，随着内燃机的停止，被该内燃机的驱动力驱动的泵的驱动停止，但该内燃机的停止后，通过使电动泵驱动，使内燃机的冷却水循环，将还原剂添加阀冷却。但是，电动泵并非能够工作的状态的情况下，例如，在电动泵的配线发生短路、断线的情况下、在电动泵发生故障的情况下等，也在内燃机的停止后在该电动泵被工作时为止，未检测到该电动泵并非能够工作的状态，在内燃机的停止后将还原剂添加阀冷却时电动泵不工作，有还原剂添加阀未被冷却的可能。
发明内容
本发明是以上述问题为背景作出的，目的在于提供一种排气净化装置，前述排气净化装置设置于内燃机的冷却水循环系统，能够判定为了冷却还原剂添加阀而被电力驱动的辅助泵是否为能够工作的状态。
本发明的排气净化装置是一种排气净化装置(10)，前述排气净化装置(10)具备将内燃机(1)的排出气体净化的排气净化催化剂(12)、向该排气净化催化剂(12)的上游侧添加还原剂的还原剂添加阀(11)、使前述内燃机(1)的冷却媒介循环来冷却前述还原剂添加阀(11)的冷却装置(30)，具备控制装置(40)、主泵(33)、辅助泵(34)，前述控制装置(40)控制前述排气净化装置(10)，前述主泵(33)设置于前述冷却装置(30)，在前述内燃机(1)运转时被前述内燃机(1)的驱动力驱动而使前述冷却媒介循环，前述辅助泵(34)设置于前述冷却装置(30)，在前述内燃机(1)停止时不借助前述内燃机(1)的驱动力而借助电力被驱动来使前述冷却媒介循环，前述控制装置(40)具备取得部(41)、执行部(42)，前述取得部(41)在前述内燃机(1)被启动时，取得能够特定该内燃机(1)被启动的启动关联信息，前述执行部(42)执行诊断前述辅助泵(34)是否为能够工作的状态的工作诊断的控制，前述执行部(42)在借助前述取得部(41)取得前述启动关联信息的情况下，执行使前述辅助泵(34)至少持续既定期间地驱动的测试驱动的控制，且执行前述工作诊断的控制。
根据这样的结构，排气净化装置(10)的控制装置(40)在由取得部(41)取得启动关联信息的情况下，即内燃机启动的情况下，由执行部(42)执行辅助泵(34)的测试驱动的控制且执行该辅助泵(34)的工作诊断的控制，所以在内燃机(1)停止而主泵(33)的驱动停止以后在用于使冷却媒介循环而使辅助泵(34)工作以前，能够诊断该辅助泵(34)是否为能够工作的状态。
本发明的排气净化装置的控制方法是一种排气净化装置(10)的控制方法，前述排气净化装置(10)具备将内燃机(1)的排出气体净化的排气净化催化剂(12)、向该排气净化催化剂(12)的上游侧添加还原剂的还原剂添加阀(11)、使前述内燃机(1)的冷却媒介循环来冷却前述还原剂添加阀(11)的冷却装置(30)，前述排气净化装置(10)具备控制装置(40)、主泵(33)、辅助泵(34)，前述控制装置(40)控制前述排气净化装置(10)，前述主泵(33)设置于前述冷却装置(30)，在前述内燃机(1)运转时被前述内燃机(1)的驱动力驱动而使前述冷却媒介循环，前述辅助泵(34)设置于前述冷却装置(30)，在前述内燃机(1)停止时不借助前述内燃机(1)的驱动力而借助电力被驱动来使前述冷却媒介循环，具备取得步骤、执行步骤，前述取得步骤为，在前述内燃机(1)被启动时，取得能够特定该内燃机(1)被启动的启动关联信息，前述执行步骤为，执行诊断前述辅助泵(34)是否为能够工作的状态的工作诊断的控制，前述控制装置(40)在前述执行步骤中，在借助前述取得步骤取得前述启动关联信息的情况下，执行使前述辅助泵(34)至少持续既定期间地测试驱动的控制，且执行前述工作诊断的控制。
根据这样的结构，根据排气净化装置(10)的控制方法，在取得步骤中取得启动关联信息的情况下，即内燃机(1)启动的情况下，在执行步骤中执行辅助泵(34)的测试驱动的控制且执行该辅助泵(34)的工作诊断的控制，所以在内燃机(1)停止而主泵(33)的驱动停止以后在用于使冷却媒介循环而使辅助泵(34)工作以前，能够诊断该辅助泵(34)是否为能够工作的状态。
另外，本发明可以仅具有本发明的权利要求书所记载的发明特征，也可以具有本发明的权利要求书所记载的发明特征和该发明特征以外的结构。
附图说明
图1是用于说明实施方式的排气净化装置的图。
图2是用于说明辅助泵的工作诊断的图。
图3是用于说明排气净化装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下，利用附图说明本发明的排气净化装置及排气净化装置的控制方法的实施方式的例子。另外，以下说明的实施方式的结构、动作等为一例，本发明不限于这样的结构、动作等的情况。此外，以下，将相同的或类似的说明适当简化或省略。此外，各图中，关于相同的或类似的部件或部分，省略标注附图标记或标注相同的附图标记。此外，关于细节的构造，适当简化或省略图示。
本实施方式的排气净化装置能够作为将内燃机(例如柴油发动机、汽油发动机等)的排出气体中的氮氧化物(NOx)净化的尿素SCR系统应用。在本实施方式中，作为内燃机以车辆用的柴油发动机为例进行说明，但本发明不被特别地限定于此，例如能够作为用于工程机械、发电机等的内燃机的排气净化装置应用。
＜实施方式＞
[关于内燃机的排气系统]
基于图1说明本实施方式的内燃机1的排气系统。本实施方式的内燃机1是搭载于车辆的柴油发动机。
如图1所示，排气管2连接于内燃机1的排气系统，在该排气管2内设置有氧化催化剂3，前述氧化催化剂3通过内燃机1处的后喷射等使被向该排气管2内供给的未燃烧燃料氧化反应而产生氧化热。氧化催化剂3能够使用公知的，例如能够使用向在氧化铝担载有铂的氧化催化剂添加有既定量的铈等稀土类元素的。
在氧化催化剂3的下游侧，设置有捕集排出气体中的颗粒状物质(PM)的柴油颗粒过滤器4(以下有称作DPF：Diesel particulate filter的情况)。流入DPF4的排出气体在该DPF4的上游侧由于由氧化催化剂产生的氧化热而升温，能够将DPF4加热。DPF4能够使用公知的，例如能够使用由陶瓷材料构成的蜂巢构造的过滤器等。
在DPF4的下游侧设置有向排气管2内添加还原剂的还原剂添加阀11、吸附氨(NH3)来将排出气体中的氮氧化物(NOx)选择性地净化的排气净化催化剂12(以下有称作SCR催化剂：Selective Catalytic Reduction Catalyst的情况。)。比SCR催化剂12靠上游侧地设置有DPF4，由此，没有PM附着于SCR催化剂12的可能。SCR催化剂12例如能够使用具有NH3的吸附功能且能够将NOx选择性地还原的沸石系的还原催化剂。
此外，在排气管2内，检测DPF4与还原剂添加阀11之间的排出气体中的NOx浓度的NOx浓度传感器13、检测还原剂添加阀11与SCR催化剂12之间的排出气体的温度的温度传感器14、检测SCR催化剂12的下游侧的排出气体的温度的温度传感器15、检测SCR催化剂12的下游侧的排出气体中的NOx浓度的NOx浓度传感器16被分别配置于排气管2内的既定位置。
内燃机1的控制装置5(以下有称作ECU：Engine Control Unit的情况。) 由微型计算机、微处理器单元等构成。ECU5能够进行使堆积于DPF4的PM强制地燃烧来将DPF4再生的DPF再生处理的控制。作为DPF再生处理，例如，进行将从该内燃机1的燃料喷射阀(省略图示)向排气管2内供给未燃烧燃料的后喷射控制等。通过进行后喷射控制，未燃烧燃料被向氧化催化剂3供给，由于该未燃烧燃料的氧化反应而产生氧化热，排出气体升温。然后，借助升温的排出气体，DPF4升温至500℃~600℃左右，堆积于DPF4的PM燃烧。
氧化催化剂3中，借助后喷射控制供给未燃烧燃料后，被供给的所有的未燃烧燃料至氧化反应结束为止继续产生氧化热，所以持续与被后喷射控制供给的未燃烧燃料量对应的期间，排出气体继续升温。此外，未燃烧燃料的氧化反应结束后，持续由于从氧化催化剂3向排出气体的放热等而该氧化催化剂3下降至既定温度的期间，排出气体也继续升温。然后，由于氧化催化剂3的氧化反应等，排出气体升温至能够使PM燃烧的既定温度以上期间中，由于在DPF4堆积的PM燃烧时产生的燃烧热，排出气体继续升温。由此，DPF4的下游侧的还原剂添加阀11在进行后喷射控制从而进行DPF4的再生处理的情况下，持续与被该后喷射控制供给的未燃烧燃料量对应的期间，有被暴露于比未进行DPF再生处理的期间中温度高的排出气体的情况。
另外，DPF再生处理不限于上述的后喷射控制的例子，构成为使流入DPF4的排出气体的温度升温至能够使堆积于DPF4的PM燃烧的温度(例如500℃~600℃左右)即可。例如，也可以构成为不借助后喷射而利用向氧化催化剂3供给未燃烧燃料的装置来进行DPF再生处理。此外，也可以构成为使用燃烧器、电热线等加热装置直接将DPF4加热从而进行DPF再生处理。
[关于排气净化装置]
基于图1及图2对本实施方式的内燃机1的排气净化装置10进行说明。排气净化装置10是将被从内燃机1排出的排出气体中的NOx净化的装置，构成为用前述的SCR催化剂12与还原剂将NOx净化的尿素SCR系统。
如图1所示，排气净化装置10由前述的SCR催化剂12、NOx浓度传感器13、16、温度传感器14、15、具备还原剂添加阀11还原剂供给装置20、使内燃机1的冷却媒介(冷媒)循环来冷却还原剂添加阀11的冷却装置30、控制排气净化装置10的控制装置40(以下也有称作DCU：Dosing Control Unit的情况。)、具备警告灯及扬声器(省略图示)来进行既定的报告的报告装置50等构成。
还原剂供给装置20具备向SCR催化剂12的上游侧的排气管2内添加还原剂的还原剂添加阀11、储存作为还原剂的尿素水溶液(尿素水)的储存罐21、用于将该储存罐21内的还原剂向还原剂添加阀11供给的还原剂通路22(22a~22c)、设置于该还原剂通路22来将还原剂压送的压送泵23、具有切换还原剂通路22内的还原剂流路的功能的还原阀24等。
还原剂通路22包括将储存罐21与压送泵23连接的第1还原剂通路22a、将压送泵23与还原剂添加阀11连接的第2还原剂通路22b、将第2还原剂通路22b与储存罐21连接的第3还原剂通路22c。此外，在第1还原剂通路22a设置有具有将还原剂流路互相切换成从储存罐21朝向还原剂添加阀11的顺向、从还原剂添加阀11朝向储存罐21的逆向的功能的还原阀24，在第2还原剂通路22b设置有检测该第2还原剂通路22b内的压力的压力传感器25，在第3还原剂通路22c设置有节流孔26。
还原剂添加阀11是根据被从DCU40输出的控制信号控制成开状态(接通状态)或闭状态(切断状态)的接通‐切断阀，被控制成开状态时，将还原剂向排气管2内喷射来添加，另一方面，被控制成闭状态时，不将还原剂向排气管2内添加。该还原剂添加阀11借助DCU40例如被占空（DUTY）控制，开状态的期间与闭状态的期间被分别控制成既定的长度，由此能够以既定时机将既定量的还原剂向排气管2内添加。
构成还原剂添加阀11的电子部分、树脂部分等对于热比较弱，其耐热温度Tlim为140℃~150℃左右，另一方面，内燃机1的通常工作时的排出气体温度为200℃~300℃左右。排气净化装置10具备使内燃机1的冷却媒介循环来将还原剂添加阀11冷却的冷却装置30。
冷却装置30是利用内燃机1的冷媒将还原剂添加阀11冷却的装置。如图1所示，冷却装置30具备水套31、冷媒通路32(32a~32d)、主泵33、辅助泵34、流量控制阀35等。
水套31成形为在还原剂添加阀11处覆盖添加还原剂的喷嘴部分的形状，能够向该水套31的内部插入还原剂添加阀11。此外，在水套31设置有冷媒导入口31a与冷媒排出口31b，并且形成从该冷媒导入口31a与冷媒排出口31b连通的冷媒通路(省略图示)，被向冷媒导入口31a供给的冷媒在冷媒通路内流动，被从冷媒排出口31b排出。冷媒在水套31的内部流动，由此，被插入该水套31的还原剂添加阀11的电子零件(例如电磁螺线管等)、树脂罩、喷嘴部分等对于热比较弱的部件被冷却。
水套31的冷媒导入口31a及冷媒排出口31b分别与冷媒通路32连接。冷媒通路32包括将冷媒导入口31a与辅助泵34连接的第1冷媒通路32a、将辅助泵34与主泵33连接的第2冷媒通路32b、将主泵33与冷媒排出口31b连接的第3冷媒通路32c、经由流量控制阀35连接分别设置于第2冷媒通路32b及第3冷媒通路32c的分岔部的第4冷媒通路32d。第2冷媒通路32b及第3冷媒通路32c中的主泵33的周边部分的冷媒通路被内燃机1的冷却装置(例如风扇、散热器等)冷却，由此，冷媒通路32内的冷媒被冷却至既定温度。
主泵33是被内燃机1的驱动力驱动的泵，内燃机1为运转状态时被驱动，随着内燃机1的运转停止，驱动被停止。辅助泵34为，被从设置于搭载有内燃机1的车辆的电池(省略图示)等供给的电力驱动的电动泵，能够不依赖内燃机1的运转状态地驱动。辅助泵34借助后述的DCU40被适当地控制成工作状态与停止状态。主泵33及辅助泵34的至少一方被控制成工作状态，由此，能够进行如下循环：将冷媒从内燃机1侧经由第1冷媒通路32a、第2冷媒通路32b向水套31的冷媒导入口31a供给，使被从水套31的冷媒排出口31b排出的冷媒经由第3冷媒通路32c向内燃机1侧返回。
流量控制阀35是基于被从DCU40输出的控制信号控制成开状态及闭状态的开闭阀。流量控制阀35为开状态时，主泵33或辅助泵34的至少一方被驱动，由此，成冷媒流向第4冷媒通路32d的状态，另一方面，流量控制阀35为闭状态时，成冷媒不流向第4冷媒通路32d的状态。该流量控制阀35是开状态及闭状态的某个状态，主泵33或辅助泵34都被驱动，由此，冷媒通路32内的还原剂被穿过第1~第3冷媒通路32a~32c地循环。
另外，本实施方式的冷却装置30具备形成有冷媒通路的水套31，构成为借助在冷媒通路流动的冷媒冷却还原剂添加阀11，但例如也可以构成为，水套31具备冷媒通路和放热翅片，借助基于在冷媒通路流动的冷媒的冷却效果及基于来自放热翅片的放热的冷却效果来冷却还原剂添加阀11。还原剂添加阀11被冷媒及放热翅片冷却的结构中，特别能够将被暴露于高温的喷嘴部分有效地冷却。
DCU40由微型计算机、微处理器单元等构成，如图1所示，例如具备取得关于排气净化装置10的控制的信息等的取得部41、执行排气净化装置10的控制等的执行部42、储存在执行部42处的各种控制中被使用的信息的储存部43。该DCU40在使内燃机1的运转开始时随着操作后述的开关7而开始通电，工作开始，使该内燃机1的运转停止时随着操作开关7而工作停止。另外，DCU40的一部分或全部可以由固件等能够更新的构成，也可以由根据来自CPU等的指令被执行的程序模块等构成。此外，DCU40例如可以是一个，此外，也可以分成多个。此外，在本实施方式中，DCU40与ECU5分别由不同的控制装置构成，但DCU40与ECU5也可由相同的控制装置构成。
DCU40例如连接有具备前述的排气净化装置10的各种传感器(NOx浓度传感器13、16、温度传感器14、15、压力传感器25等)、搭载排气净化装置10的车辆的控制器区域网络6(CAN，Controller Area Network)、使内燃机1的运转开始时及使该内燃机1的运转停止时由驾驶者等操作的开关7(例如，使内燃机1的运转开始或运转停止时被操作的按钮开关、插入既定钥匙来旋转操作的所谓的钥匙开关等)等，取得部41能够取得由各种传感器输出的信息、存在于控制器区域网络6上的信息、表示开关7的操作状况的信息等，能够将已取得的信息向执行部42、储存部43输出。
控制器区域网络6连接有ECU5等，DCU40的取得部41经由控制器区域网络6与ECU5通信，由此能够取得关于内燃机1的控制的信息等。关于内燃机1的控制的信息例如包括燃料喷射量、喷射时机的信息、由内燃机1具备的各种传感器(例如，检测内燃机的转速Ne的转速传感器、检测车辆的车速的车速传感器、检测加速器踏板的操作量的加速器传感器、检测制动踏板的操作量的制动传感器等)检测的信息等。
此外，DCU40例如与前述的排气净化装置10具备的各种装置(还原剂添加阀11、压送泵23、还原阀24、辅助泵34、流量控制阀35等)等连接，执行部42能够执行各种装置的动作的控制、控制器区域网络6上或向储存部43的各种信息的输出。执行部42作为各种装置的动作的控制，例如进行将还原剂添加阀11开闭控制的开闭控制、为了向还原剂添加阀11内及还原剂通路22内压送还原剂而使压送泵23驱动的压送控制、为了使冷媒通路32内的冷媒循环而使辅助泵34驱动的冷却控制等。
如图2所示，DCU40的内部设置有场效应晶体管44(FET，Field EffectTransistor)。相对于场效应晶体管44的栅极G，输入被基于执行部42处的控制输出而用于控制辅助泵34的驱动状态的控制信号，与控制信号的输入状况对应地，控制场效应晶体管44的源极S、漏极D之间被控制成通电状态或非通电状态。场效应晶体管44的源极S与接地极Gd连接而接地。场效应晶体管44的漏极D与既定电源(省略图示)连接而被施加既定电压值的参照电压Vr。此外，漏极D与DCU40的外部的装置连接的端子40a连接。
端子40a连接有用于使前述的辅助泵34驱动的电气配线(电源配线)的负极侧。该辅助泵34的电气配线(电源配线)的正极侧与连接DCU40的外部的装置的端子40b连接，经由DCU40内部的回路，与搭载排气净化装置10的车辆的电池(省略图示)的正极侧连接，被该电池施加既定电压值的电池电压Vba。
执行部42相对于场效应晶体管44的栅极G输出控制信号，将场效应晶体管44的源极S与漏极D之间控制成通电状态，由此能够将辅助泵34控制成驱动状态，另一方面，将场效应晶体管44的源极S与漏极D之间控制成非通电状态，由此能够将辅助泵34控制成停止状态。
另外，在本实施方式中，构成为DCU40的端子40a与辅助泵34的电气配线连接，但辅助泵34也可以构成为经由继电器与端子40a连接，也可以构成为不经由继电器与端子40a直接连接。
此外，在本实施方式中，构成为DCU40在使内燃机1的运转开始时及使该内燃机1的运转停止时根据由驾驶者等操作的开关7的输出状况而启动或停止，即构成为根据与用于内燃机1的启动停止的开关共通的开关的输出状况，DCU40启动停止，但DCU40也可以具备与用于内燃机1的启动停止的开关不同的既定的开关类，基于该开关类的输出状况而向DCU40的通电开始从而工作开始或停止。
[关于DCU的动作]
对本实施方式的DCU40进行的排气净化装置10的控制进行说明。DCU40随着开关7被操作而工作开始时，首先，执行将储存部43的既定的储存区域初始化来设定预先确定的初始值等初始处理。然后，初始处理完成后，能够进行排气净化装置10的控制(例如，基于由取得部41取得的各种信息等为了将既定量的还原剂向排气管2内添加而执行部42控制还原剂添加阀11的开闭状态的开闭控制、基于由取得部41取得的各种信息等为了向还原剂添加阀11内及还原剂通路22内压送还原剂而执行部42控制压送泵23的驱动状态的压送控制、为了基于由取得部41取得的各种信息等将还原剂添加阀11及还原剂通路22的内部的还原剂向储存罐21回收而执行部42控制压送泵23的驱动状态及还原阀24的还原剂流路的切换状态的回收控制、基于由取得部41取得的各种信息等而为了调整在冷媒通路32内循环的冷媒的流量而执行部42控制流量控制阀35的开闭状态的接通-切断控制、执行部42将辅助泵34驱动控制来使冷媒通路32内的内燃机1的冷媒循环的冷却辅助控制等)。
开闭控制中，执行部42基于由取得部41取得的信息(例如，由NOx浓度传感器16输出的NOx浓度信息、内燃机1的转速Ne等)算出向排气管2添加的还原剂的添加量。然后，与算出的添加量对应地执行使还原剂添加阀11开闭的控制。开闭控制中，为了添加算出的添加量的还原剂，例如，以与还原剂的添加量对应的既定的时间间隔进行将还原剂添加阀11控制成开状态及闭状态的占空控制被进行，由此以既定时机添加既定量的还原剂。通过执行开闭控制，既定量的还原剂被以既定时机从还原剂添加阀11向排气管2添加，NH3被向SCR催化剂12供给。
压送控制中，执行部42基于由取得部41取得的信息(例如，表示为了使内燃机1的运转开始而操作开关7的信息、内燃机1的转速Ne等)，在特定成内燃机1正在运转的情况下，执行使压送泵23驱动的控制，使得将第2还原剂通路22b内的压力维持成既定值。通过执行压送控制，还原剂被向还原剂添加阀11及还原剂通路22的内部填充，成能够从还原剂添加阀11添加还原剂的状态。
回收控制中，执行部42基于由取得部41取得的信息(例如，表示使内燃机1的运转结束的开关被操作的信息、内燃机1的转速Ne等)，在内燃机1的运转停止被特定的情况下，控制压送泵23的驱动状态及基于还原阀24的还原剂流路的切换状态来进行使还原剂添加阀11及还原剂通路22的内部的还原剂向储存罐21回收的控制。通过执行回收控制，能够防止在还原剂添加阀11及还原剂通路22的内部还原剂固化而流路堵塞等。
接通-切断控制中，执行部42基于由取得部41取得的信息(例如，经由控制器区域网络6取得的外气温度等)，判定储存罐21内的还原剂是否有冻结的可能。例如，将经由控制器区域网络6取得的外气温度与预先设定的基准温度(例如，比还原剂的凝固点高既定值的温度等)比较，在判断成有储存罐21内的还原剂冻结的可能的情况下，相对于流量控制阀35输出控制成开状态的控制信号，控制成冷媒流向第4冷媒通路32d的状态。由此，能够将储存罐21内的还原剂借助冷媒加温，防止该储存罐21内的还原剂冻结或由于还原剂的冻结导致的体积膨胀引起还原剂添加阀11、储存罐21、还原剂通路22、主泵33、辅助泵34等损伤。此外，接通-切断控制中，执行部42基于由取得部41取得的信息(例如，储存罐21的温度、储存罐21内的还原剂的温度等)，判定是否有储存罐21内的还原剂冻结的可能。例如，将储存罐21内的还原剂的温度与预先确定的基准温度(例如还原剂的凝固点的温度等)比较，判断成储存罐21内的还原剂有冻结的可能的情况下，相对于流量控制阀35输出控制成开状态的控制信号，控制成冷媒流向第4冷媒通路32d的状态。由此，将储存罐21内的还原剂用冷媒加温来解冻。
另外，流量控制阀35也可以由借助DCU40控制开度从而能够调整流向第4冷媒通路32d的冷媒的流量的流量调整阀构成。流量控制阀35为流量调整阀的结构中，DCU40构成为，与由各种传感器等取得的既定信息(例如，内燃机1的转速Ne、由温度传感器14输出的温度信息等)对应地，控制流量调整阀的开度，由此将在冷媒通路32内循环的冷媒的流量适当控制，将还原剂添加阀11及该还原剂添加阀11内的还原剂的温度控制为既定范围(例如，还原剂添加阀11的温度比耐热温度Tlim低70℃~80℃左右)，防止还原剂添加阀11的温度比耐热温度Tlim高。
冷却辅助控制中，如后所述，执行部42基于由取得部41取得的信息，在由于主泵33的驱动停止而有还原剂添加阀11的温度比耐热温度Tlim高的可能性的情况下，执行使辅助泵34驱动而在内燃机1的运转停止后也继续冷媒通路32内的冷媒的循环的控制、诊断该辅助泵34是否为能够工作的状态的控制。
[关于冷却辅助处理]
基于图3，对本实施方式的DCU40进行的冷却辅助控制进行说明。
DCU40基于由取得部41的取得的信息(例如，开关7输出的信息)，在特定成开关7被操作而内燃机1的运转开始以后，至特定成开关7被操作而内燃机1的运转停止的期间(以下有称作单位期间的情况)中，以既定时间间隔(例如10m秒间隔等)重复进行该冷却辅助控制。
如图3所示，冷却辅助控制中，首先，取得部41取得能够将诊断辅助泵34是否为能够工作的状态的工作诊断上次被进行时的诊断结果特定的诊断信息(S01)。诊断信息在后述的S07的步骤中通过进行工作诊断而储存于储存部43。储存诊断信息的储存部43的储存区域能够持续DCU40工作的期间(从开关7被操作而DCU40的工作开始时至开关7被操作而DCU40的工作停止时的期间)保持诊断信息的内容。储存该诊断信息的储存部43的储存区域通过前述初始处理在DCU40的工作开始时被初始化，作为初始值，表示辅助泵34为能够工作的状态的值被设定。另外，可以为储存诊断信息的储存部43的储存区域在DCU40不工作期间能够保持诊断信息的内容的结构(例如，作为所谓的ROM等的不挥发性的储存机构的结构等)，也可以为随着DCU40的工作停止而诊断信息的内容消失的结构(例如，作为所谓的RAM等的挥发性储存机构的结构)。
由取得部41取得诊断信息后，执行部42基于该诊断信息，判定在上次的工作诊断中是否诊断出辅助泵34不为能够工作的状态(S02)。然后，在S02的步骤中，在判定成辅助泵34不为能够工作的状态的诊断的情况(是)下，使冷却辅助控制结束。
另一方面，在S02的步骤中，在判定成未诊断出辅助泵34不为能够工作的状态的情况(否)下，取得部41从控制器区域网络6上取得能够特定是否由ECU5进行内燃机1的停止控制的停止关联信息(能够特定随着为使内燃机1的运转停止而操作开关7使该内燃机1的运转停止的信息、能够特定进行内燃机1的工作被暂时停止的控制(例如，所谓的怠速熄火控制等)信息、内燃机1的转速Ne等)，执行部42基于该停止关联信息，判定是否进行借助ECU5使内燃机1的工作停止的控制(S04)。
S04的步骤中，判定成不进行使内燃机1的工作停止的控制的情况(否)(例如，使内燃机1工作的工作控制继续的情况、内燃机1的工作停止的状态继续的情况等)下，取得部41从控制器区域网络6上取得能够特定是否借助ECU5进行内燃机1的启动控制的启动关联信息(例如，表示借助ECU5进行内燃机1的启动控制的标志信息、能够特定成为使内燃机1的运转开始而操作开关7的信息等)(S05)。
另外，S05的步骤中，由取得部41取得的启动关联信息为能够特定是否进行内燃机1的启动控制的信息即可，可以是ECU5直接输出的能够特定是否进行内燃机1的启动控制，也可以是能够间接特定是否进行启动控制的信息(例如，表示内燃机1启动时使被控制的电池马达等各种装置工作的控制是否被进行的信息、该电池马达等各种装置的控制信号等)。
S05的步骤中借助取得部41取得启动关联信息后，执行部42基于该启动关联信息判定是否借助ECU5进行内燃机1的启动控制(S06)。S06的步骤中判定成进行内燃机1的启动控制的情况(是)下，取得部41取得开关7的输出信息(S07)，执行部42基于该输出信息等判定是否为了使内燃机1的运转开始而操作开关7(S08)。然后，在S08的步骤，特定成用于使内燃机1的运转开始而操作开关7的情况(是)下，随着内燃机1的运转开始进行内燃机1的启动控制、即判定成在从内燃机1的运转开始至该运转结束的单位期间最初进行启动控制的时机，持续预先确定的既定期间(为了通过工作诊断取得诊断结果而足够的期间，例如5秒等)进行使辅助泵34驱动的测试驱动控制(S09)。
测试驱动控制中，执行部42将既定的计时器A初始化后，使该计时器累加来开始测量既定时间的控制，并且开始将用于使辅助泵34驱动的控制信号相对于场效应晶体管44的栅极G输出的控制。然后，执行部42进行控制，使得至基于计时器特定成前述的既定期间(为了通过工作诊断取得诊断结果而足够期间)经过为止，继续相对于场效应晶体管44输出控制信号的控制，在特定成该既定期间经过时，使向场效应晶体管44的控制信号的输出停止。这样，测试驱动控制中，单位期间中最初进行内燃机1的启动控制的情况下，持续为了通过工作诊断取得诊断结果而充分的既定期间，相对于场效应晶体管44的栅极G输出，由此，持续该既定期间使辅助泵34驱动。
S09的步骤中开始测试驱动控制后，即辅助泵34工作的状态下，执行部42进行工作诊断控制的控制(S10)，前述工作诊断控制的控制进行工作诊断。此外，执行部42在S06的步骤中判定成不进行内燃机1的启动控制的情况(否)下，在S08的步骤中进行内燃机1的启动控制但判定成并非单位期间的最初的启动控制的情况(否)下、即辅助泵34不工作的状态下也进行工作诊断控制的控制(S10)。
工作诊断控制中，首先，执行部42使取得部41取得场效应晶体管44的漏极D与源极S之间的DS电压Vds。然后，执行部42例如基于朝向场效应晶体管44的栅极G的控制信号的输出状况判定辅助泵34是否正在驱动。然后，辅助泵34不在驱动的情况(例如，由前述的测试驱动控制驱动辅助泵34前的期间、该测试驱动控制结束后的期间(例如，排气净化装置10的通常的工作期间中)等)下，将DS电压Vds的值与预先确定的第1基准电压值V＿th1及第2基准电压值V＿th2比较。
第1基准电压值V＿th1设定成，比与端子40a连接的外部配线与接地极Gd短路的接地极短路状态(以下有称作SCG状态的情况。)时的场效应晶体管44的漏极D及源极S间的电势差值稍高的值(例如，2V等)。第2基准电压值V＿th2设定成，比前述的第1基准电压值V＿th1高的值，且比电气负载不与端子40a连接的开路负载状态(例如，为电气负载的辅助泵34的电气配线不与端子40a连接的状态、端子40a及辅助泵34之间的电气配线断线的状态等，以下有称作OL状态的情况。)时的场效应晶体管44的漏极D及源极S间的电势差值稍低的值(例如，前述的参照电压Vr以下的值等)。
然后，执行部42在DS电压Vds的值为第1基准电压值V＿th1以上且为第2基准电压值V＿th2以上的情况下，诊断成辅助泵34能够工作的状态。之后，该状态持续既定时间(例如，500m秒)地继续时，使表示该辅助泵34能够工作的状态的诊断信息(OK)储存于储存部43，并且将该诊断信息(OK)向控制器区域网络6上输出。向辅助泵34的电气配线(电源配线)的正极侧施加电池电压Vba，在辅助泵34的电气配线(电源配线)的负极侧连接有端子40a且在辅助泵34的电气配线处从电池至端子40a之间未发生断线、接地极短路的状态下，与电池电压Vba对应的电压值、即比第1基准电压值V＿th1及第2基准电压值V＿th2大的电压值被作为DS电压Vds取得，所以作为诊断结果，判定成辅助泵34能够工作的状态。
另一方面，执行部42在DS电压Vds的值不足第1基准电压值V＿th1的情况下，诊断为SCG状态且辅助泵34不为能够工作的状态。之后，该状态持续既定时间(例如，500m秒)地继续时，使表示该辅助泵34不为能够工作的状态的诊断信息(NG＿SCG)储存于储存部43，并且将该诊断信息(NG＿SCG)向控制器区域网络6上输出。
DCU40的内部回路中，参照电压Vr被向场效应晶体管44的漏极D及端子40a施加。但是，发生SCG状态时，随着参照电压Vr的施加产生的电流几乎不在场效应晶体管44的漏极D及源极S间流动，经由比该场效应晶体管44的漏极D及源极S间电阻低的端子40a及外部配线流向接地极Gd，场效应晶体管44的漏极D及源极S间处的电势差值为微小的值(例如，0V~2V左右)。由此，作为第1基准电压值V＿th1，在SCG状态下设定成比能够在场效应晶体管44的漏极D及源极S间产生的电势差值高的值，由此能够用该第1基准电压值V＿th1判定SCG状态。
此外，执行部42在DS电压Vds的值为第1基准电压值V＿th1以上且不足第2基准电压值V＿th2的情况下诊断为OL状态，诊断成辅助泵34不为能够工作的状态。之后，该状态持续既定时间(例如，500m秒)继续时，使表示该辅助泵34不为能够工作的状态的诊断信息(NG＿OL)储存于储存部43，并且将该诊断信息(NG＿OL)向控制器区域网络6上输出。
DCU40的内部回路中，向场效应晶体管44的漏极D及端子40a施加参照电压Vr，但产生OL状态的情况下，随着参照电压Vr的施加产生的电流不流向端子40a外，而在场效应晶体管44的漏极D及源极S间流动，流向与源极S连接的接地极Gd，由此，在场效应晶体管44的漏极D及源极S间，产生相当于参照电压Vr的电势差。由此，作为第2基准电压值V＿th2，设定OL状态下能够在场效应晶体管44的漏极D及源极S间产生的电势差值、即设定比参照电压Vr的值低的值且比前述的第1基准电压值V＿th1高的值，由此能够用该第2基准电压值V＿th2判定OL状态。
工作诊断控制中，辅助泵34正在驱动的情况下，将DS电压Vds的值与预先确定的第3基准电压值V＿th3比较。第3基准电压值V＿th3为，辅助泵34的电气配线没有断线、电池短路等地与端子40a正常地连接，且设定为比辅助泵34正常地驱动的正常状态时的场效应晶体管44的漏极D及源极S间处的电势差值稍高的值。
然后，执行部42在DS电压Vds的值不足第3基准电压值V＿th3的情况下，诊断成辅助泵34为能够工作的状态。之后，该状态持续既定时间(例如，500m秒)地继续时，使表示该辅助泵34为能够工作的状态的诊断信息(OK)储存于储存部43，并且将该诊断信息(OK)向控制器区域网络6上输出。
另一方面，DS电压Vds的值为第3基准电压值V＿th3以上的情况下，在端子40a诊断成电池电压Vba不经由负载地被向端子40a施加的电池短路状态(以下有称作SCB状态的情况。)或由于某些原因而比正常状态高的异常的过载电压被向端子40a施加的过载电压状态(有称作OV状态的情况。)这样的辅助泵34不为能够工作的状态。之后，该状态持续既定时间(例如，500m秒)地继续时，将表示该辅助泵34并非能够工作的状态的诊断信息(NG＿SCB)向储存部43输出来储存，并且将该诊断信息(NG＿SCB)向控制器区域网络6上输出。
辅助泵34的电气配线不为断线或无电池短路等地与端子40a正常地连接，且辅助泵34正常地驱动的正常状态时，电池电压Vba向辅助泵34及场效应晶体管44的漏极D-源极S间与各自的电阻值的比例对应地分压地施加，所以场效应晶体管44的漏极D-源极S间产生比电池电压Vba的值低的电势差。另一方面，发生SCB状态时，在场效应晶体管44的漏极D-源极S间施加电池电压Vba，所以产生比正常状态高的电势差。此外，产生OV状态时，比正常状态时高的值的电压被向场效应晶体管44的漏极D-源极S间施加，所以产生比正常状态高的电势差。由此，作为第3基准电压值V＿th3，通过设定比正常状态时能够在场效应晶体管44的漏极D及源极S间产生的电势差值稍高的值，能够用该第3基准电压值V＿th3判定为SCB状态或OV状态。
S10的步骤中使工作诊断控制开始后，执行部42基于在前述的S09的步骤中开始的计时器A的值，判定是否经过通过测试驱动控制使辅助泵34驱动的既定期间(S11)，在判断成未经过该既定期间的情况(否)下，返回S09的步骤，使基于该测试驱动控制的辅助泵34的驱动控制及动作诊断的控制继续，另一方面，判断成经过该既定期间的情况(是)下，进行控制，使得向场效应晶体管44的栅极G的控制信号的输出停止，使辅助泵34的驱动停止，并且使基于计时器A的既定期间的测量结束(S12)。
然后，取得部41取得储存于储存部43的诊断信息(S13)，执行部42基于由取得部41取得的诊断信息判定是否诊断成辅助泵34不为能够工作的状态(S14)。在S14的步骤中，在判断成未诊断成辅助泵34不为能够工作的状态的情况(否)下，使冷却辅助控制结束，另一方面，判断成诊断成辅助泵34不为能够工作的情况(是)下，进行借助报告装置50报告辅助泵34不为能够工作的状态的报告控制(S15)。
报告控制中，执行部42将用于报告辅助泵34不为能够工作的状态的控制信号相对于报告装置50输出。报告装置50通过从执行部42接收该控制信号，例如进行将搭载有该报告装置50的车辆具备既定的警告灯(省略图示)控制成闪烁状态、并且进行从该车辆具备的既定的扬声器(省略图示)输出既定的警告音的控制等，由此将辅助泵不为能够工作的状态向车辆的驾驶者等报告。另外，在报告装置50，将辅助泵不为能够工作的状态向车辆的驾驶者等报告的方式可以仅为将警告灯控制成闪烁状态，也可以仅为从扬声器输出警告音，也可以是用警告灯、扬声器以外的报告手段报告辅助泵不为能够工作的状态的结构。
执行部42通过S15的步骤开始报告控制后使冷却辅助处理结束。报告装置50中，优选为，基于来自DCU40的控制信号将警告灯控制成闪烁状态后，持续既定期间(例如，用于由车辆的驾驶者等识别警告灯为闪烁状态而充分的期间、至辅助泵34无异常被特定的期间)地继续该警告灯的闪烁状态。
基于前述的S04的步骤中从控制器区域网络6上取得的停止关联信息，若判定成进行借助ECU5使内燃机1的工作停止的控制的情况(是)(例如，随着为使内燃机1的运转停止而操作开关7从而进行使该内燃机1的运转停止的控制的情况、进行内燃机1的工作暂时停止的控制(例如，所谓的怠速熄火控制等)的情况等)下，取得部41取代SCR催化剂12的温度信息(例如，基于温度传感器14、15的输出信息的变化等推定的SCR催化剂12的温度等)、关于还原剂添加阀11的温度信息(例如，基于温度传感器14的输出信息特定的还原剂添加阀11的周围的温度等)、由控制器区域网络6上取得的关于内燃机1的控制信息(例如，能够特定是否实施DPF4的再生处理的信息、关于向内燃机1的燃料的喷射的信息、表示从内燃机1的工作停止时的经过时间的信息等)等中的至少一个信息(S16)。然后，执行部42基于由取得部41取得的信息，判定还原剂添加阀11是否为有发生热害(例如，由于暴露于高温而发生损伤、由于还原剂的固化而还原剂添加阀11内的还原剂通路堵塞等)的可能性的状况(S17)。
S17的步骤中，判断成在还原剂添加阀11有发生热害的可能性的状况的情况(Y)下、例如基于SCR催化剂12的温度信息而SCR催化剂12的温度比被预先确定的既定的阈值高的情况、基于还原剂添加阀11的温度信息而该还原剂添加阀11的温度比被预先确定的既定的阈值高、基于关于内燃机1的控制信息而实施DPF4的再生处理、氧化催化剂3及DPF4的下游侧的还原剂添加阀11的温度上升的状况被特定的情况下等，执行部42进行使辅助泵34驱动的辅助泵驱动控制(S18)。辅助泵驱动控制中，执行部42继续进行相对于场效应晶体管44的栅极G输出使辅助泵34驱动的控制信号的控制。执行部42通过进行该辅助泵驱动控制，能够与内燃机1的工作状况无关地，借助辅助泵34的驱动使内燃机1的冷媒的循环继续，将还原剂添加阀11冷却。
S18的步骤中辅助泵驱动控制开始后，取得部41新取得SCR催化剂12的温度信息、关于还原剂添加阀11的温度信息、关于内燃机1控制信息等中的至少一个信息(S19)。然后，执行部42基于由取得部41取得的信息，判定是否不为在还原剂添加阀11发生热害的状况(S20)，在判定成为在还原剂添加阀11仍发生热害的状况的情况(否)下，返回S19的步骤，继续辅助泵驱动控制(S18~S20)，在判定为不在还原剂添加阀11发生热害的状况的情况(是)下，使该辅助泵驱动控制结束并且使冷却辅助控制结束。
[关于排气净化装置的动作的作用效果]
本实施方式的排气净化装置10具备向SCR催化剂12的上游侧的排气管2内添加还原剂的还原剂添加阀11，该还原剂添加阀11在将例如配置于还原剂添加阀11的上游侧的DPF4再生的DPF再生处理由内燃机1的ECU5进行的情况下，有暴露于与未进行DPF再生处理的通常时相比温度高的排出气体的情况。
与此相对，排气净化装置10构成为具备冷却装置30，前述冷却装置30通过借助被内燃机1的驱动力驱动的主泵33或被电力驱动的辅助泵34使内燃机1的冷媒循环来将还原剂添加阀11冷却。并且，作为该排气净化装置10的控制装置的DCU40在内燃机1工作的期间，利用借助内燃机1的驱动力驱动主泵33来使内燃机1的冷媒循环，将还原剂添加阀11冷却。此外，随着内燃机1的停止，主泵33的驱动停止，但该内燃机1的运转停止后的情况下，例如，DPF再生处理继续而有还原剂添加阀11的温度比耐热温度Tlim高的可能性的情况下，将辅助泵34用电力驱动来使其工作从而使内燃机1的冷却水循环，由此，内燃机1的运转停止后也能够冷却还原剂添加阀11。
但是，辅助泵34不为能够工作的状态情况下，例如，辅助泵34的配线发生断线状态(OL状态)、接地极短路状态(SCG状态)的情况、辅助泵34内发生故障而发生电池短路状态(SCB状态)、过载电压状态(OV状态)的情况等，内燃机1的停止后至该辅助泵34工作为止，也不能检测该辅助泵34不为能够工作的状态，在内燃机1的停止后冷却还原剂添加阀11时辅助泵34不工作，有还原剂添加阀11不被冷却的可能。特别地，关于辅助泵34不被控制成工作状态时检测困难的辅助泵34的电池短路状态(SCB状态)、过载电压状态(OV状态)，有至辅助泵34工作为止不被检测的可能。
与此相对，本实施方式的DCU40能够进行将辅助泵34驱动控制来使内燃机1的冷媒循环的冷却辅助控制，该冷却辅助控制中，DCU40的执行部42判定成进行基于由取得部41取得的启动关联信息使内燃机1的工作开始的启动控制的情况(S06)下，且判定成基于由取得部41取得而被输出的开关7的输出信息，为使内燃机1的运转开始而操作开关7，由此在单位期间(从为了使内燃机1的运转开始的开关7的操作被进行后至为了使该内燃机1的运转停止的开关7的操作被进行为止的期间)最初进行启动控制的情况(S08)下，进行使辅助泵34驱动的测试驱动控制(S09)，且进行诊断辅助泵34是否为能够工作的状态的工作诊断的控制(S10)。由此，单位期间的最初进行启动控制时能够进行工作诊断，该单位期间的结束时、即内燃机1的运转停止而主泵33的驱动停止以后使辅助泵34工作以前，能够诊断该辅助泵34是否为能够工作的状态。
另外，在本实施方式中，冷却辅助控制中，执行部42构成为，判定成使内燃机1的工作开始的启动控制被进行且判定成在单位期间最初进行启动控制的情况下，进行测试驱动控制且进行工作诊断的控制，但也可以构成为，执行部42判定成至少使内燃机1的工作开始的启动控制被进行的情况下，进行测试驱动控制且进行工作诊断的控制。这样的结构中，不限于判定成在单位期间最初进行启动控制的情况，每次内燃机1启动都进行测试驱动控制及工作诊断的控制，由此在内燃机1停止而主泵33的驱动停止以后使辅助泵34工作以前，能够判断该辅助泵34是否为能够工作的状态，能够提高该诊断的频率。
此外，在本实施方式中，在冷却辅助控制中，执行部42构成为，判定成在单位期间最初进行启动控制的情况下，进行测试驱动控制且进行工作诊断的控制，但执行部42也可以构成为，在单位期间最初进行启动控制的时机以外的某个时机，至少进行一次测试驱动控制且进行一次工作诊断的控制。这样的结构中，也与本实施方式的结构相同地，能够在内燃机1的运转停止而主泵33的驱动被停止以后使辅助泵34工作以前，进行该辅助泵34的工作诊断。
此外，在本实施方式中，构成为，在冷却辅助控制中，DCU40的取得部41取得开关7的输出信息，执行部42基于该输出信息特定成为使内燃机1的运转开始而开关7被操作的情况下，判定成随着内燃机1的运转开始而进行该内燃机1的启动控制，但执行部42也可以构成为使用开关7的输出信息以外的信息判定是否随着内燃机1的运转开始而进行内燃机1的启动控制，例如，也可以构成为，基于关于从控制器区域网络6上取得的内燃机1的控制的信息(例如，被ECU5输出而特定随着内燃机1的运转开始进行内燃机1的启动控制的信息、被ECU5输出的开关7的输出信息等)，判定是否伴随内燃机1的运转开始而进行内燃机1的启动控制。
DCU40的执行部42在判定成使内燃机1的工作开始的启动控制被进行的情况(S06)下，且判定成在单位期间(从用于使内燃机1的运转开始的开关7的操作被进行后至用于使该内燃机1的运转停止的开关7的操作被进行的期间)最初进行启动控制的情况(S08)下，进行测试驱动控制(S09)，且进行工作诊断的控制(S10)，所以在该单位期间中由于主泵33而冷媒的循环开始前，用于使冷媒循环的负载为比较大的状态时，能够进行辅助泵34的测试驱动控制来进行工作诊断。此外，该单位期间中，例如，由于怠速熄火控制等而内燃机1的工作被频繁停止及启动的情况下，该内燃机1每次启动都进行测试驱动控制而能够避免辅助泵34工作，能够减少该辅助泵34的工作频率来减轻由工作引起的劣化。
DCU40的执行部42在工作诊断中诊断成辅助泵34不为能够工作的状态被特定的情况下(S14)，借助报告装置50报告该情况(S15)。由此，辅助泵34不为能够工作的状态的情况下，能够督促修理成该辅助泵34为能够工作的状态等。
DCU40的执行部42在工作诊断的控制中作为诊断结果将能够特定辅助泵34是否为能够工作的状态的诊断信息向控制器区域网络6上输出，所以搭载该DCU40的车辆具备的各种装置(例如，ECU5等)能够参照辅助泵34的诊断结果。
DCU40的执行部42在判定成在单位期间最初进行启动控制的情况下，进行辅助泵34的测试驱动控制且进行工作诊断的控制。即辅助泵34被驱动的工作状态下进行工作诊断，所以在该工作诊断中，能够将关于辅助泵34进行驱动控制时能够特定的事项、例如在辅助泵34是否有发生电池短路状态(SCB状态)或过载电压状态(OV状态)的可能性特定。然后，借助执行部42，在特定成关于辅助泵34发生电池短路状态(SCB状态)或过载电压状态(OV状态)等的可能性的情况下，能够诊断成辅助泵34不为能够工作的状态。
DCU40的执行部42在判定成使内燃机1的工作开始的启动控制不进行的情况下(S06)，在判定成内燃机1的启动控制不为单位期间的最初的启动控制的情况下(S08)，不进行测试驱动控制，进行工作诊断的控制。即，辅助泵34未被驱动的工作状态下进行工作诊断，所以在该工作诊断中，关于辅助泵34不进行驱动控制时能够特定的事项、例如能够特定关于辅助泵34是否有产生断线状态、开路负载状态(OL状态)、接地极短路状态(SCG状态)等的可能性。然后，借助执行部42，关于辅助泵34，产生断线状态、开路负载状态(OL状态)、接地极短路状态(SCG状态)等的可能性被特定的情况下，能够诊断为辅助泵34不为能够工作的状态。
DCU40的执行部42在冷却辅助控制的开始时，参照由上次的工作诊断设定的诊断信息判定辅助泵34是否为能够工作的状态(S02)，判定辅助泵34不为能够工作的状态的情况下，不进行辅助泵34的测试驱动控制(S09)及辅助泵驱动控制(S19)，使冷却辅助控制结束。由此，执行部42在工作诊断中判定成辅助泵34不为能够工作的状态后(S10)，控制成不使令辅助泵34驱动的控制信号相对于场效应晶体管44的栅极G输出，限制向辅助泵34的通电，能够在辅助泵34不为能够工作可能的状态时防止该辅助泵34工作。
另外，在本实施方式中，构成为，在冷却辅助控制中，执行部42判定成辅助泵34不为能够工作的状态的情况下，不进行辅助泵34的测试驱动控制(S09)及辅助泵驱动控制(S19)，由此，辅助泵34不为能够工作的状态时限制向该辅助泵34的通电，但也可以是，例如DCU40、辅助泵34等具备将用于该辅助泵34的驱动的通电截断的截断装置等，通过工作诊断判断成辅助泵34不为能够工作的状态以后，借助该截断装置截断用于辅助泵34的驱动的通电，由此，限制向辅助泵34的通电。这样的结构中，通过工作诊断诊断成辅助泵34不为能够工作的状态以后，例如，即使发生使辅助泵34驱动的控制信号由于错误动作等被相对于场效应晶体管44输出的情况，也能够防止辅助泵34工作。
以上，说明了本发明的实施方式的例子，但本发明不限于该实施方式的例子，在不脱离本发明的主旨的范围的改变、追加也显然包含于本发明。
附图标记说明
1 内燃机
4 DPF
7 开关
11 还原剂添加阀
12 SCR催化剂
32 冷媒通路
33 主泵
34 辅助泵
40 DCU
41 取得部
42 执行部
50 报告装置。

Claims (7)

1.一种排气净化装置，前述排气净化装置(10)具备将内燃机(1)的排出气体净化的排气净化催化剂(12)、向该排气净化催化剂(12)的上游侧添加还原剂的还原剂添加阀(11)、使前述内燃机(1)的冷却媒介循环来冷却前述还原剂添加阀(11)的冷却装置(30)，其特征在于，
具备控制装置(40)、主泵(33)、辅助泵(34)，
前述控制装置(40)控制前述排气净化装置(10)，
前述主泵(33)设置于前述冷却装置(30)，在前述内燃机(1)运转时被前述内燃机(1)的驱动力驱动而使前述冷却媒介循环，
前述辅助泵(34)设置于前述冷却装置(30)，在前述内燃机(1)停止时不借助前述内燃机(1)的驱动力而借助电力被驱动来使前述冷却媒介循环，
前述控制装置(40)具备取得部(41)、执行部(42)，
前述取得部(41)在前述内燃机(1)被启动时，取得能够特定该内燃机(1)被启动的启动关联信息，
前述执行部(42)执行诊断前述辅助泵(34)是否为能够工作的状态的工作诊断的控制，
前述执行部(42)在借助前述取得部(41)取得前述启动关联信息的情况下，执行使前述辅助泵(34)至少持续既定期间地驱动的测试驱动的控制，且执行前述工作诊断的控制，
前述辅助泵(34)的测试驱动由设置在前述控制装置（40）内的场效应晶体管的驱动进行，
在前述辅助泵(34)的测试驱动中，在漏极（D）与源极（S）之间的DS电压（Vds）不足基准电压值（V＿th3）的情况下，判断为前述辅助泵(34)正常，
前述基准电压值（V＿th3）设定为比正常时的漏极（D）与源极（S）之间的电势差值高既定值的值。
2.如权利要求1所述的排气净化装置，其特征在于，
前述执行部(42)在从用于使前述内燃机(1)的运转开始的开关(7)的操作被进行后至用于使该内燃机(1)的运转停止的开关(7)的操作被进行的期间，在前述内燃机(1)最初被启动时，执行前述测试驱动的控制，且执行前述工作诊断的控制。
3.如权利要求1或2所述的排气净化装置，其特征在于，
前述排气净化装置(10)具备报告装置(50)，前述报告装置(50)报告前述辅助泵(34)是否为能够工作的状态，
前述执行部(42)在前述工作诊断中判定成前述辅助泵(34)不为能够工作的状态的情况下，借助前述报告装置(50)报告前述辅助泵(34)不为能够工作的状态。
4.如权利要求1至3中任一项所述的排气净化装置，其特征在于，
前述执行部(42)在前述工作诊断中，特定在前述辅助泵(34)是否有发生电池短路的可能性，在特定成在前述辅助泵(34)有发生电池短路的可能性的情况下，判定成前述辅助泵(34)不为能够工作的状态。
5.如权利要求1至4中任一项所述的排气净化装置，其特征在于，
前述执行部(42)在前述辅助泵(34)未被驱动的期间，特定在前述辅助泵(34)的电源配线是否有发生断线或接地极短路的可能性，在特定成有发生断线或接地极短路的可能性的情况下，判定成前述辅助泵(34)不为能够工作的状态。
6.如权利要求1至5中任一项所述的排气净化装置，其特征在于，
前述执行部(42)在判定成前述辅助泵(34)不为能够工作的状态后，执行限制向前述辅助泵(34)的通电的控制。
7.一种排气净化装置(10)的控制方法，前述排气净化装置(10)具备将内燃机(1)的排出气体净化的排气净化催化剂(12)、向该排气净化催化剂(12)的上游侧添加还原剂的还原剂添加阀(11)、使前述内燃机(1)的冷却媒介循环来冷却前述还原剂添加阀(11)的冷却装置(30)，前述排气净化装置(10)具备控制装置(40)、主泵(33)、辅助泵(34)，
前述控制装置(40)控制前述排气净化装置(10)，
前述主泵(33)设置于前述冷却装置(30)，在前述内燃机(1)运转时被前述内燃机(1)的驱动力驱动而使前述冷却媒介循环，
前述辅助泵(34)设置于前述冷却装置(30)，在前述内燃机(1)停止时不借助前述内燃机(1)的驱动力而借助电力被驱动来使前述冷却媒介循环，其特征在于，
前述排气净化装置(10)的控制方法具备取得步骤、执行步骤，
前述取得步骤为，在前述内燃机(1)被启动时，取得能够特定该内燃机(1)被启动的启动关联信息，
前述执行步骤为，执行诊断前述辅助泵(34)是否为能够工作的状态的工作诊断的控制，
前述控制装置(40)在前述执行步骤中，在借助前述取得步骤取得前述启动关联信息的情况下，执行使前述辅助泵(34)至少持续既定期间地测试驱动的控制，且执行前述工作诊断的控制，
前述辅助泵(34)的测试驱动由设置在前述控制装置（40）内的场效应晶体管的驱动进行，
在前述辅助泵(34)的测试驱动中，在漏极（D）与源极（S）之间的DS电压（Vds）不足基准电压值（V＿th3）的情况下，判断为前述辅助泵(34)正常，
前述基准电压值（V＿th3）设定为比正常时的漏极（D）与源极（S）之间的电势差值高既定值的值。
CN202011091448.0A 2019-10-14 2020-10-13 排气净化装置及该排气净化装置的控制方法 Active CN112727588B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019188267A JP7383445B2 (ja) 2019-10-14 2019-10-14 排気浄化装置及び該排気浄化装置の制御方法
JP2019-188267 2019-10-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112727588A CN112727588A (zh) 2021-04-30
CN112727588B true CN112727588B (zh) 2022-11-18

Family

ID=75487750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011091448.0A Active CN112727588B (zh) 2019-10-14 2020-10-13 排气净化装置及该排气净化装置的控制方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7383445B2 (zh)
CN (1) CN112727588B (zh)

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06233450A (ja) * 1993-02-04 1994-08-19 Nippondenso Co Ltd モータ駆動回路の故障検出装置
JP3468254B2 (ja) * 1995-10-03 2003-11-17 三菱ふそうトラック・バス株式会社 ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JPH10136687A (ja) * 1996-09-04 1998-05-22 Jidosha Kiki Co Ltd 電動ポンプ式パワーステアリング装置の制御方法及び制御装置
KR100251413B1 (ko) * 1997-10-31 2000-04-15 김태구 전기자동차용 워터 펌프의 가변토출을 위한 제어회로
US7104043B2 (en) * 2002-11-01 2006-09-12 Visteon Global Technologies, Inc. Closed loop cold start retard spark control using ionization feedback
CN100417793C (zh) * 2003-07-28 2008-09-10 通用电气公司 机车发动机重启动关闭的超驰系统和方法
JP2009097479A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Bosch Corp 還元剤供給装置の制御装置及び制御方法
JP5294446B2 (ja) * 2008-02-08 2013-09-18 ボッシュ株式会社 温度センサの合理性診断装置及び合理性診断方法、並びに内燃機関の排気浄化装置
JP2009228616A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Bosch Corp 還元剤供給装置及び冷却水循環制御装置
JP2011144747A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Toyota Industries Corp ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP2015059458A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 クーリングシステムの制御装置
JP5835301B2 (ja) * 2013-10-22 2015-12-24 株式会社デンソー 電源電流監視装置
US9518499B2 (en) * 2015-01-21 2016-12-13 Deere & Company DEF injector cooling system and method
JP6233450B2 (ja) 2015-06-02 2017-11-22 トヨタ自動車株式会社 排気浄化システムの制御装置
JP6225970B2 (ja) * 2015-09-30 2017-11-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2021038697A (ja) * 2019-09-03 2021-03-11 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトＤａｉｍｌｅｒ ＡＧ 異常診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021063458A (ja) 2021-04-22
CN112727588A (zh) 2021-04-30
JP7383445B2 (ja) 2023-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4557063B2 (ja) パティキュレートフィルタ再生装置及びその駆動方法
JP5087188B2 (ja) 排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法
US8151555B2 (en) Power source system of internal combustion engine
CN106988836B (zh) 还原剂喷射装置的控制装置
JP2010071270A (ja) エンジンの排気浄化装置
JP4706627B2 (ja) エンジンの排気浄化装置
US20130283769A1 (en) Exhaust gas purification system and method for controlling the same
JP2009097348A (ja) 還元剤供給システムの制御装置及び制御方法
US20130067892A1 (en) Selective catalytic reduction system
EP2737192B1 (en) Exhaust gas control apparatus for internal combustion engines, and control method for exhaust gas control apparatus for internal combustion engines
EP3533978B1 (en) Urea water supply system and control method therefor
JP2009228616A (ja) 還元剤供給装置及び冷却水循環制御装置
JP2014177883A (ja) 還元剤供給装置の制御方法
JP2010180801A (ja) 排気浄化システムの異常診断装置
JP5533363B2 (ja) Ｓｃｒシステム
CN112727588B (zh) 排气净化装置及该排气净化装置的控制方法
JP2013249012A (ja) 車両用暖房装置
CN110657006A (zh) 加热系统
WO2015001858A1 (ja) 還元剤供給装置及びその制御方法
WO2018047554A1 (ja) 制御装置
JP5698525B2 (ja) 排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法
JP7403274B2 (ja) 還元剤供給制御装置
JP3757865B2 (ja) ２次空気供給装置の故障診断方法
WO2018110143A1 (ja) ヒータ制御装置及びヒータ制御方法
JP2021038697A (ja) 異常診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant