JP2003314258A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JP2003314258A JP2003314258A JP2002120132A JP2002120132A JP2003314258A JP 2003314258 A JP2003314258 A JP 2003314258A JP 2002120132 A JP2002120132 A JP 2002120132A JP 2002120132 A JP2002120132 A JP 2002120132A JP 2003314258 A JP2003314258 A JP 2003314258A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 還元剤が適切に供給されているかの判定が可
能な排気浄化装置を提供する。 【解決手段】 ＳＣＲ触媒３と当該ＳＣＲ触媒３に還元
剤を供給するユリア添加インジェクタ５とを有する排気
浄化システムにおいて、ＮＯｘセンサ９と温度センサ７
及び８とを備え、温度センサ７及び８により検出された
排気ガス温度等が所定温度以上のとき、ＮＯｘセンサ９
により検出されるＮＯｘ濃度に基づき前記排気浄化シス
テムの異常の有無を判定する。
能な排気浄化装置を提供する。 【解決手段】 ＳＣＲ触媒３と当該ＳＣＲ触媒３に還元
剤を供給するユリア添加インジェクタ５とを有する排気
浄化システムにおいて、ＮＯｘセンサ９と温度センサ７
及び８とを備え、温度センサ７及び８により検出された
排気ガス温度等が所定温度以上のとき、ＮＯｘセンサ９
により検出されるＮＯｘ濃度に基づき前記排気浄化シス
テムの異常の有無を判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関する。
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出される排気
ガスには、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、Ｎ
Ｏｘ（窒素酸化物）及びＰＭ（Particulate Matter：パ
ティキュレート）等が汚染物質が含まれる。これらの汚
染物質の中でもＮＯｘは、酸化触媒やガソリン自動車で
実用化されている三元触媒では浄化が難しく、ＮＯｘを
浄化することができる有望な触媒として選択還元型ＮＯ
ｘ触媒（以下、ＳＣＲ触媒という）の開発が行われてい
る。
ガスには、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、Ｎ
Ｏｘ（窒素酸化物）及びＰＭ（Particulate Matter：パ
ティキュレート）等が汚染物質が含まれる。これらの汚
染物質の中でもＮＯｘは、酸化触媒やガソリン自動車で
実用化されている三元触媒では浄化が難しく、ＮＯｘを
浄化することができる有望な触媒として選択還元型ＮＯ
ｘ触媒（以下、ＳＣＲ触媒という）の開発が行われてい
る。
【０００３】ＳＣＲ触媒はアンモニアなどの還元剤の存
在下でＮＯｘを浄化する触媒である。ユリア（尿素）水
タンクからＳＣＲ触媒の上流側の排気系に添加されたユ
リア水は、排気ガスの熱により加水分解されアンモニア
を生成する。このアンモニアがＳＣＲ触媒の触媒表面に
吸着し、排気ガス中のＮＯｘと反応することにより排気
ガス中のＮＯｘが浄化される。
在下でＮＯｘを浄化する触媒である。ユリア（尿素）水
タンクからＳＣＲ触媒の上流側の排気系に添加されたユ
リア水は、排気ガスの熱により加水分解されアンモニア
を生成する。このアンモニアがＳＣＲ触媒の触媒表面に
吸着し、排気ガス中のＮＯｘと反応することにより排気
ガス中のＮＯｘが浄化される。
【０００４】ここで、前述するようにＮＯｘがアンモニ
アと反応することによりＮＯｘ浄化が行われるため、ユ
リア水の供給が途絶えるとＳＣＲ触媒が浄化作用を発揮
しなくなる。ユリア水の供給が途絶える場合としては、
例えばタンクに貯蔵された還元剤がなくなってしまった
場合があるが、このような事態のときには、タンクに設
置されたレベルセンサによりドライバーに警告し、還元
剤の補充を促すようになっている。
アと反応することによりＮＯｘ浄化が行われるため、ユ
リア水の供給が途絶えるとＳＣＲ触媒が浄化作用を発揮
しなくなる。ユリア水の供給が途絶える場合としては、
例えばタンクに貯蔵された還元剤がなくなってしまった
場合があるが、このような事態のときには、タンクに設
置されたレベルセンサによりドライバーに警告し、還元
剤の補充を促すようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ユリア
水の供給が途絶える場合としては前述のほかに、ユリア
水がタンクから排気系に添加されるまでに通過する供給
管において、ユリア水が目詰まりを起こしてしまう場合
が挙げられる。これは水に溶解したユリアが温度や濃度
の変化等により析出し、供給管を閉塞してしまうためで
ある。更に、タンクに補充したユリア水の濃度が適切で
なかったり、ユリア水と間違えて水をタンクに入れてい
た場合等も、適切な量のアンモニアがＳＣＲ触媒に添加
されないため、最適なＮＯｘ浄化作用を得ることはでき
ない。
水の供給が途絶える場合としては前述のほかに、ユリア
水がタンクから排気系に添加されるまでに通過する供給
管において、ユリア水が目詰まりを起こしてしまう場合
が挙げられる。これは水に溶解したユリアが温度や濃度
の変化等により析出し、供給管を閉塞してしまうためで
ある。更に、タンクに補充したユリア水の濃度が適切で
なかったり、ユリア水と間違えて水をタンクに入れてい
た場合等も、適切な量のアンモニアがＳＣＲ触媒に添加
されないため、最適なＮＯｘ浄化作用を得ることはでき
ない。
【０００６】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、ユリア水が供給されないことによる不具合を検出す
ることができるようにした内燃機関の排気浄化装置を提
供することを目的とする。
で、ユリア水が供給されないことによる不具合を検出す
ることができるようにした内燃機関の排気浄化装置を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明では、排気ガス中のＮＯｘを選
択還元するＮＯｘ触媒と、当該ＮＯｘ触媒に還元剤を供
給する還元剤供給手段と、当該還元剤供給手段の作動を
制御する制御手段とを有する排気浄化システムにおい
て、前記ＮＯｘ触媒の出口のＮＯｘ濃度を検出するＮＯ
ｘセンサと、前記ＮＯｘ触媒の入口の排気ガス温度また
は前記ＮＯｘ触媒の触媒温度を検出する温度センサとを
備え、前記排気ガス温度または触媒温度が所定温度以上
のとき、前記ＮＯｘ濃度に基づき前記排気浄化システム
の異常の有無を判定するようにした。これにより、排気
浄化システムの機械的な故障の場合だけでなく、ユリア
水の濃度が不適切な場合等にも、排気浄化装置の不具合
を精度よく検出し、乗員に異常を知らせることができ
る。
め、請求項１に係る発明では、排気ガス中のＮＯｘを選
択還元するＮＯｘ触媒と、当該ＮＯｘ触媒に還元剤を供
給する還元剤供給手段と、当該還元剤供給手段の作動を
制御する制御手段とを有する排気浄化システムにおい
て、前記ＮＯｘ触媒の出口のＮＯｘ濃度を検出するＮＯ
ｘセンサと、前記ＮＯｘ触媒の入口の排気ガス温度また
は前記ＮＯｘ触媒の触媒温度を検出する温度センサとを
備え、前記排気ガス温度または触媒温度が所定温度以上
のとき、前記ＮＯｘ濃度に基づき前記排気浄化システム
の異常の有無を判定するようにした。これにより、排気
浄化システムの機械的な故障の場合だけでなく、ユリア
水の濃度が不適切な場合等にも、排気浄化装置の不具合
を精度よく検出し、乗員に異常を知らせることができ
る。
【０００８】なお、前記排気浄化システムの異常とは、
例えば、ユリア水中のユリア析出によるユリア水供給通
路の目詰まり、ユリアタンクの残量センサの故障、不適
切なユリア水濃度（適正濃度は重量濃度約３２〜３３
％）等が挙げられる。
例えば、ユリア水中のユリア析出によるユリア水供給通
路の目詰まり、ユリアタンクの残量センサの故障、不適
切なユリア水濃度（適正濃度は重量濃度約３２〜３３
％）等が挙げられる。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記所定温度を前記ＮＯｘ触媒
の所定浄化効率が得られる排気ガス温度又は触媒温度近
傍の温度とした。更に、前記所定温度を、前記ＮＯｘ触
媒の第１浄化効率、前記第１浄化率よりも浄化率の高い
第２浄化率がそれぞれ得られる排気ガス温度又は触媒温
度近傍の二つの温度値を含むようにし、前記異常判定手
段による前記第１浄化効率が得られる前記一つ目の温度
値における判定の結果、異常判定が行われたときに、前
記第２浄化率が得られる前記二つ目の温度値において再
度異常判定を行うようにしてもよい。
に記載の発明において、前記所定温度を前記ＮＯｘ触媒
の所定浄化効率が得られる排気ガス温度又は触媒温度近
傍の温度とした。更に、前記所定温度を、前記ＮＯｘ触
媒の第１浄化効率、前記第１浄化率よりも浄化率の高い
第２浄化率がそれぞれ得られる排気ガス温度又は触媒温
度近傍の二つの温度値を含むようにし、前記異常判定手
段による前記第１浄化効率が得られる前記一つ目の温度
値における判定の結果、異常判定が行われたときに、前
記第２浄化率が得られる前記二つ目の温度値において再
度異常判定を行うようにしてもよい。
【００１０】また、請求項３に記載の発明は、排気ガス
中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、当該ＮＯｘ触
媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、当該還元剤供
給手段の作動を制御する制御手段とを有する排気浄化シ
ステムにおいて、前記ＮＯｘ触媒の出口のＮＯｘ濃度を
検出するＮＯｘセンサと、アクセルペダル位置を検出す
るアクセルセンサと、エンジン回転速度を検出する回転
速度センサとを備え、アクセルセンサと回転速度センサ
により設定された燃料噴射量とエンジン回転速度とがそ
れぞれ所定値以上のとき、前記ＮＯｘ濃度に基づき前記
排気浄化システムの異常の有無を判定するようにした。
これにより、請求項１の発明と同様に、排気浄化装置の
不具合を精度よく検出することができる。
中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、当該ＮＯｘ触
媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、当該還元剤供
給手段の作動を制御する制御手段とを有する排気浄化シ
ステムにおいて、前記ＮＯｘ触媒の出口のＮＯｘ濃度を
検出するＮＯｘセンサと、アクセルペダル位置を検出す
るアクセルセンサと、エンジン回転速度を検出する回転
速度センサとを備え、アクセルセンサと回転速度センサ
により設定された燃料噴射量とエンジン回転速度とがそ
れぞれ所定値以上のとき、前記ＮＯｘ濃度に基づき前記
排気浄化システムの異常の有無を判定するようにした。
これにより、請求項１の発明と同様に、排気浄化装置の
不具合を精度よく検出することができる。
【００１１】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の発明において、前記所定値を前記ＮＯｘ触媒の
所定浄化効率が得られるエンジンの運転状態となるよう
な燃料噴射量とエンジン回転速度とした。
に記載の発明において、前記所定値を前記ＮＯｘ触媒の
所定浄化効率が得られるエンジンの運転状態となるよう
な燃料噴射量とエンジン回転速度とした。
【００１２】また、請求項５に記載の発明は、排気ガス
中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、前記ＮＯｘ触
媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、当該還元剤供
給手段の作動を制御する制御手段とを有する排気浄化シ
ステムにおいて、前記ＮＯｘ触媒の出口のＮＯｘ濃度を
検出するＮＯｘセンサを備え、前記還元剤供給手段が作
動状態から非作動状態、または非作動状態から作動状態
に変化するとき、前記ＮＯｘ濃度に基づき前記排気浄化
システムの異常の有無を判定するようにした。これによ
り、請求項１の発明と同様に、排気浄化装置の不具合を
精度よく検出することができる。
中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、前記ＮＯｘ触
媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、当該還元剤供
給手段の作動を制御する制御手段とを有する排気浄化シ
ステムにおいて、前記ＮＯｘ触媒の出口のＮＯｘ濃度を
検出するＮＯｘセンサを備え、前記還元剤供給手段が作
動状態から非作動状態、または非作動状態から作動状態
に変化するとき、前記ＮＯｘ濃度に基づき前記排気浄化
システムの異常の有無を判定するようにした。これによ
り、請求項１の発明と同様に、排気浄化装置の不具合を
精度よく検出することができる。
【００１３】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の発明において、前記異常判定手段を、前記内燃
機関の運転状態が前記還元剤供給手段を作動すべき運転
状態にあるとき、当該作動を一定時間停止し、当該作動
の停止に対応して、前記ＮＯｘ濃度が高くなった場合、
前記排気浄化システムに異常無しと判定するようにし
た。これにより、排気浄化装置の不具合を更に精度よく
検出することができる。ここで、「内燃機関の運転状態
が還元剤供給手段を作動すべき運転状態」とは、排気ガ
ス温度又はＮＯｘ触媒温度が所定温度以上であり、かつ
ＮＯｘ触媒へのアンモニア吸着量がアンモニアスリップ
量以下のときをいう。
に記載の発明において、前記異常判定手段を、前記内燃
機関の運転状態が前記還元剤供給手段を作動すべき運転
状態にあるとき、当該作動を一定時間停止し、当該作動
の停止に対応して、前記ＮＯｘ濃度が高くなった場合、
前記排気浄化システムに異常無しと判定するようにし
た。これにより、排気浄化装置の不具合を更に精度よく
検出することができる。ここで、「内燃機関の運転状態
が還元剤供給手段を作動すべき運転状態」とは、排気ガ
ス温度又はＮＯｘ触媒温度が所定温度以上であり、かつ
ＮＯｘ触媒へのアンモニア吸着量がアンモニアスリップ
量以下のときをいう。
【００１４】また、請求項７に記載の発明は、請求項５
に記載の発明において、前記異常判定手段を、前記内燃
機関の運転状態が前記還元剤供給手段を停止すべき運転
状態から作動すべき運転状態に変化するとき、当該作動
状態の変化に対応して、前記ＮＯｘ濃度が低くなった場
合、前記排気浄化システムに異常無しと判定するように
した。これにより、排気浄化装置の不具合を更に精度よ
く検出することができる。ここで、「内燃機関の運転状
態が還元剤供給手段を停止すべき運転状態から作動すべ
き運転状態」とは、「内燃機関が冷機状態から暖機完了
となった運転状態から、内燃機関が高負荷の状態となっ
た運転状態」または、「排気ガス温度又はＮＯｘ触媒温
度が所定温度未満の運転状態から、排気ガス温度又はＮ
Ｏｘ触媒温度が所定温度以上の運転状態」をいう。
に記載の発明において、前記異常判定手段を、前記内燃
機関の運転状態が前記還元剤供給手段を停止すべき運転
状態から作動すべき運転状態に変化するとき、当該作動
状態の変化に対応して、前記ＮＯｘ濃度が低くなった場
合、前記排気浄化システムに異常無しと判定するように
した。これにより、排気浄化装置の不具合を更に精度よ
く検出することができる。ここで、「内燃機関の運転状
態が還元剤供給手段を停止すべき運転状態から作動すべ
き運転状態」とは、「内燃機関が冷機状態から暖機完了
となった運転状態から、内燃機関が高負荷の状態となっ
た運転状態」または、「排気ガス温度又はＮＯｘ触媒温
度が所定温度未満の運転状態から、排気ガス温度又はＮ
Ｏｘ触媒温度が所定温度以上の運転状態」をいう。
【００１５】更に、請求項６又は請求項７における前記
異常判定手段を、請求項６では前記還元剤供給手段の作
動を停止、請求項７では前記還元剤供給手段を作動すべ
き運転状態に変化した後に、両請求項とも設定期間にわ
たってＮＯｘセンサにより検出されたＮＯｘ濃度に基づ
いて、排気浄化システムの判定を行うようにしてもよ
い。これにより、判定の誤りを少なくすることができ
る。
異常判定手段を、請求項６では前記還元剤供給手段の作
動を停止、請求項７では前記還元剤供給手段を作動すべ
き運転状態に変化した後に、両請求項とも設定期間にわ
たってＮＯｘセンサにより検出されたＮＯｘ濃度に基づ
いて、排気浄化システムの判定を行うようにしてもよ
い。これにより、判定の誤りを少なくすることができ
る。
【００１６】更に、請求項６における前記異常判定手段
を、前記還元剤供給手段の作動を停止した後に、設定期
間にわたってＮＯｘセンサにより検出されたＮＯｘ濃度
の最高濃度値に基づいて、排気浄化システムの判定を行
うようにしてもよい。
を、前記還元剤供給手段の作動を停止した後に、設定期
間にわたってＮＯｘセンサにより検出されたＮＯｘ濃度
の最高濃度値に基づいて、排気浄化システムの判定を行
うようにしてもよい。
【００１７】更に、請求項７における前記異常判定手段
を、前記還元剤供給手段を作動すべき運転状態に変化し
た後に、設定期間にわたってＮＯｘセンサにより検出さ
れたＮＯｘ濃度の最低濃度値に基づいて、排気浄化シス
テムの判定を行うようにしてもよい。
を、前記還元剤供給手段を作動すべき運転状態に変化し
た後に、設定期間にわたってＮＯｘセンサにより検出さ
れたＮＯｘ濃度の最低濃度値に基づいて、排気浄化シス
テムの判定を行うようにしてもよい。
【００１８】なお、請求項１ないし請求項７のいずれか
に記載した、前記ＮＯｘセンサはＮＯｘ排出量を検出す
るものであってもよい。また、ＮＯｘ濃度又はＮＯｘ排
出量を検出するほどの精度が良いものではなく、推定す
る程度のものであってもよい。また、前記還元剤供給手
段の作動を故意に停止させる場合には、停止ではなく抑
制してもよい。
に記載した、前記ＮＯｘセンサはＮＯｘ排出量を検出す
るものであってもよい。また、ＮＯｘ濃度又はＮＯｘ排
出量を検出するほどの精度が良いものではなく、推定す
る程度のものであってもよい。また、前記還元剤供給手
段の作動を故意に停止させる場合には、停止ではなく抑
制してもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の好適
な実施例を例示的に詳しく説明する。図１は、本発明の
実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を示した構成図で
ある。図に示すように、排気浄化装置１は、エンジン２
の排気系に設けられたＮＯｘ触媒であるＳＣＲ触媒３、
還元剤であるユリア水を貯蔵するユリアタンク４、前記
ユリア水を排気系に供給するユリア添加インジェクタ
５、ユリアタンク４内のユリア水を供給管１４に供給す
る還元剤供給手段としての制御弁１５、エンジン２を制
御するエンジンＥＣＵ６、ＳＣＲ触媒３を通過する前の
排気ガスＡの温度を検出する温度センサ７及び後の排気
ガスＢの温度を検出する温度センサ８、ＳＣＲ触媒３を
通過した後の排気ガスＢ中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯ
ｘセンサ９及びこれらの装置を制御するコントロールユ
ニット１０からなる。また、ユリアタンク４にはユリア
水の残量を検出するレベルセンサ１１、ユリア水の車外
温度等の影響による凍結を防止する電気ヒータ１２が設
けられている。
な実施例を例示的に詳しく説明する。図１は、本発明の
実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を示した構成図で
ある。図に示すように、排気浄化装置１は、エンジン２
の排気系に設けられたＮＯｘ触媒であるＳＣＲ触媒３、
還元剤であるユリア水を貯蔵するユリアタンク４、前記
ユリア水を排気系に供給するユリア添加インジェクタ
５、ユリアタンク４内のユリア水を供給管１４に供給す
る還元剤供給手段としての制御弁１５、エンジン２を制
御するエンジンＥＣＵ６、ＳＣＲ触媒３を通過する前の
排気ガスＡの温度を検出する温度センサ７及び後の排気
ガスＢの温度を検出する温度センサ８、ＳＣＲ触媒３を
通過した後の排気ガスＢ中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯ
ｘセンサ９及びこれらの装置を制御するコントロールユ
ニット１０からなる。また、ユリアタンク４にはユリア
水の残量を検出するレベルセンサ１１、ユリア水の車外
温度等の影響による凍結を防止する電気ヒータ１２が設
けられている。
【００２０】ＳＣＲ触媒３は排気ガスＡの温度が所定値
以上となってから急激にＮＯｘ浄化率が高くなる性質を
有するため、ユリア添加インジェクタ５の作動を制御す
る制御手段であるコントロールユニット１０は、一定の
条件の下でユリア水を添加するようになっている。図２
は、ユリア水の供給動作を示したフローチャートであ
る。同図に示すように、コントロールユニット１０は、
ステップＳ２０１において温度センサ７又は８により検
出される排気ガス温度Ｇｔ、エンジンＥＣＵに入力され
るエンジン回転速度Ｎｅ（図１に図示していない回転速
度センサにより検出）や燃料噴射量Ｑ（図１に図示して
いないアクセルセンサと回転速度センサとにより設定）
の情報を読み込む。次にステップＳ２０２において、Ｓ
ＣＲ触媒３が浄化作用を有する最低温度である所定温度
Ｔ０よりも排気ガス温度Ｇｔが高い場合、ステップＳ２
０３、Ｓ２０４において、エンジン回転速度Ｎｅや燃料
噴射量Ｑの情報（エンジン運転状態）に基づき判断され
るエンジンから排出されるＮＯｘの量及びＮＯｘ触媒に
蓄えられているアンモニアの量に応じて、ユリア水の添
加量を設定し、排気系に添加する。
以上となってから急激にＮＯｘ浄化率が高くなる性質を
有するため、ユリア添加インジェクタ５の作動を制御す
る制御手段であるコントロールユニット１０は、一定の
条件の下でユリア水を添加するようになっている。図２
は、ユリア水の供給動作を示したフローチャートであ
る。同図に示すように、コントロールユニット１０は、
ステップＳ２０１において温度センサ７又は８により検
出される排気ガス温度Ｇｔ、エンジンＥＣＵに入力され
るエンジン回転速度Ｎｅ（図１に図示していない回転速
度センサにより検出）や燃料噴射量Ｑ（図１に図示して
いないアクセルセンサと回転速度センサとにより設定）
の情報を読み込む。次にステップＳ２０２において、Ｓ
ＣＲ触媒３が浄化作用を有する最低温度である所定温度
Ｔ０よりも排気ガス温度Ｇｔが高い場合、ステップＳ２
０３、Ｓ２０４において、エンジン回転速度Ｎｅや燃料
噴射量Ｑの情報（エンジン運転状態）に基づき判断され
るエンジンから排出されるＮＯｘの量及びＮＯｘ触媒に
蓄えられているアンモニアの量に応じて、ユリア水の添
加量を設定し、排気系に添加する。
【００２１】ユリアタンク４から供給されたユリア水
は、ミキシングチャンバー１６にて圧縮エア１３と混合
され、供給管１４を通過後、ユリア添加インジェクタ５
からＳＣＲ触媒３の上流側の排気系に添加される。
は、ミキシングチャンバー１６にて圧縮エア１３と混合
され、供給管１４を通過後、ユリア添加インジェクタ５
からＳＣＲ触媒３の上流側の排気系に添加される。
【００２２】ミキシングチャンバー１６内のユリア水の
通路は径が細く、またユリア添加インジェクタ５の噴孔
も小さいため、これらの箇所でユリア水中のユリアが析
出し、目詰まりが起こるおそれがある。また、ユリア水
と間違えて、例えば水などをユリアタンク４に補充して
いる場合などもある。このように、ユリア水が適切に供
給されなくなると、前述するように、ＳＣＲ触媒３はＮ
Ｏｘを浄化する機能が低下したり、浄化することができ
なくなってしまう。
通路は径が細く、またユリア添加インジェクタ５の噴孔
も小さいため、これらの箇所でユリア水中のユリアが析
出し、目詰まりが起こるおそれがある。また、ユリア水
と間違えて、例えば水などをユリアタンク４に補充して
いる場合などもある。このように、ユリア水が適切に供
給されなくなると、前述するように、ＳＣＲ触媒３はＮ
Ｏｘを浄化する機能が低下したり、浄化することができ
なくなってしまう。
【００２３】そこで、排気系にＮＯｘセンサ９を設置
し、以下に説明する三つの実施例により、ユリア水が適
切に供給されているかどうかを判定している。
し、以下に説明する三つの実施例により、ユリア水が適
切に供給されているかどうかを判定している。
【００２４】図３は、実施例１に係る排気浄化装置のコ
ントロールユニットによる制御動作を示したフローチャ
ートである。以下、コントロールユニット１０による制
御動作を図３に基づいて具体的に説明する。
ントロールユニットによる制御動作を示したフローチャ
ートである。以下、コントロールユニット１０による制
御動作を図３に基づいて具体的に説明する。
【００２５】図３に示すように、まず、ステップＳ３０
１では、排気ガス温度Ｇｔ及びＮＯｘ濃度Ｄ［ＮＯｘ］
からなるエンジン関連情報を読み込む。ステップＳ３０
２では、排気ガス温度ＧｔとＳＣＲ触媒３が所定浄化効
率を得ることのできる所定温度Ｔ１とを比較する。ここ
で、所定温度Ｔ１とは、前述したＳＣＲ触媒３が浄化作
用を有する最低温度である所定温度Ｔ０（図２参照）よ
りも高い温度を示し、浄化効率が０％より大きく１００
％以下に対応する温度であれば良い。
１では、排気ガス温度Ｇｔ及びＮＯｘ濃度Ｄ［ＮＯｘ］
からなるエンジン関連情報を読み込む。ステップＳ３０
２では、排気ガス温度ＧｔとＳＣＲ触媒３が所定浄化効
率を得ることのできる所定温度Ｔ１とを比較する。ここ
で、所定温度Ｔ１とは、前述したＳＣＲ触媒３が浄化作
用を有する最低温度である所定温度Ｔ０（図２参照）よ
りも高い温度を示し、浄化効率が０％より大きく１００
％以下に対応する温度であれば良い。
【００２６】ステップＳ３０２において、排気ガス温度
Ｇｔが所定温度Ｔ１以上の場合には、ステップＳ３０３
〜Ｓ３０６の一連の制御を行う。すなわち、ステップＳ
３０３〜Ｓ３０５において所定時間ｔ０の経過を待って
から、ステップＳ３０６に進み、ＮＯｘセンサ９により
検出されるＮＯｘ濃度Ｄ［ＮＯｘ］を読み込む。このよ
うに制御する理由は、ステップＳ３０６において安定な
ＮＯｘ濃度を読み込む必要があるためであり、前記所定
時間ｔ０は、ユリア水がユリア添加インジェクタ５によ
り排気系に添加されてからＳＣＲ触媒３においてＮＯｘ
浄化に寄与するまでの時間を参考にして設定される。こ
こで、所定時間ｔ０が経過する前に排気ガス温度Ｇｔが
低下し、ユリア水の供給がなくなった場合には、前述す
る安定なＮＯｘ濃度を読み込むことができない。このた
め、ステップＳ３０５において、ユリア水を供給中でな
いと判断し、ステップＳ３０７において、タイマをクリ
アした後、制御を「ＳＴＡＲＴ」に戻す。
Ｇｔが所定温度Ｔ１以上の場合には、ステップＳ３０３
〜Ｓ３０６の一連の制御を行う。すなわち、ステップＳ
３０３〜Ｓ３０５において所定時間ｔ０の経過を待って
から、ステップＳ３０６に進み、ＮＯｘセンサ９により
検出されるＮＯｘ濃度Ｄ［ＮＯｘ］を読み込む。このよ
うに制御する理由は、ステップＳ３０６において安定な
ＮＯｘ濃度を読み込む必要があるためであり、前記所定
時間ｔ０は、ユリア水がユリア添加インジェクタ５によ
り排気系に添加されてからＳＣＲ触媒３においてＮＯｘ
浄化に寄与するまでの時間を参考にして設定される。こ
こで、所定時間ｔ０が経過する前に排気ガス温度Ｇｔが
低下し、ユリア水の供給がなくなった場合には、前述す
る安定なＮＯｘ濃度を読み込むことができない。このた
め、ステップＳ３０５において、ユリア水を供給中でな
いと判断し、ステップＳ３０７において、タイマをクリ
アした後、制御を「ＳＴＡＲＴ」に戻す。
【００２７】次に、ステップＳ３０８〜Ｓ３１０では、
異常判定手段であるコントロールユニット１０により、
ステップＳ３０６において読み込んだＤ［ＮＯｘ］と所
定濃度Ｄ０との比較及びこの結果に基づいた判定を行
う。ここで、所定濃度Ｄ０とは、前記所定浄化率（前記
所定温度Ｔ１に対応する浄化率）に閾値を設けた浄化率
に対応するＮＯｘ濃度である。ステップＳ３０８での比
較において、Ｄ［ＮＯｘ］が所定濃度Ｄ０以下の場合に
は、ほぼ予想される浄化率が得られていると判断し、ス
テップＳ３０９において、正常判定を行う。一方、Ｄ
［ＮＯｘ］が所定濃度Ｄ０より大きい場合には、ユリア
水が何らかの原因で適切に供給されていないと判断し、
異常判定を行い、乗員に警告を行う。
異常判定手段であるコントロールユニット１０により、
ステップＳ３０６において読み込んだＤ［ＮＯｘ］と所
定濃度Ｄ０との比較及びこの結果に基づいた判定を行
う。ここで、所定濃度Ｄ０とは、前記所定浄化率（前記
所定温度Ｔ１に対応する浄化率）に閾値を設けた浄化率
に対応するＮＯｘ濃度である。ステップＳ３０８での比
較において、Ｄ［ＮＯｘ］が所定濃度Ｄ０以下の場合に
は、ほぼ予想される浄化率が得られていると判断し、ス
テップＳ３０９において、正常判定を行う。一方、Ｄ
［ＮＯｘ］が所定濃度Ｄ０より大きい場合には、ユリア
水が何らかの原因で適切に供給されていないと判断し、
異常判定を行い、乗員に警告を行う。
【００２８】また、前記ステップＳ３０８における所定
濃度Ｄ０は、エンジン２の回転速度及び燃料噴射量等か
ら判断される運転状態に基づいて予想される排気ガスＢ
中のＮＯｘ濃度（すなわち、前記運転状態から予想され
るＳＣＲ触媒３の浄化効率に対応するＮＯｘ濃度）また
はこのＮＯｘ濃度に閾値を設けた値であってもよい。
濃度Ｄ０は、エンジン２の回転速度及び燃料噴射量等か
ら判断される運転状態に基づいて予想される排気ガスＢ
中のＮＯｘ濃度（すなわち、前記運転状態から予想され
るＳＣＲ触媒３の浄化効率に対応するＮＯｘ濃度）また
はこのＮＯｘ濃度に閾値を設けた値であってもよい。
【００２９】更に、前記所定温度Ｔ１を、ＳＣＲ触媒３
の第１浄化効率、前記第１浄化率よりも浄化率の高い第
２浄化率がそれぞれ得られる排気ガス温度又は触媒温度
近傍の二つの温度値を含むようにし、前記異常判定手段
による前記第１浄化効率が得られる前記一つ目の温度値
における判定の結果、異常判定が行われたときに、前記
第２浄化率が得られる前記二つ目の温度値において再度
異常判定を行うようにしてもよい。
の第１浄化効率、前記第１浄化率よりも浄化率の高い第
２浄化率がそれぞれ得られる排気ガス温度又は触媒温度
近傍の二つの温度値を含むようにし、前記異常判定手段
による前記第１浄化効率が得られる前記一つ目の温度値
における判定の結果、異常判定が行われたときに、前記
第２浄化率が得られる前記二つ目の温度値において再度
異常判定を行うようにしてもよい。
【００３０】図４は、実施例２に係る排気浄化装置のコ
ントロールユニットによる制御動作を示したフローチャ
ートである。以下、コントロールユニット１０による制
御動作を図４に基づいて具体的に説明する。
ントロールユニットによる制御動作を示したフローチャ
ートである。以下、コントロールユニット１０による制
御動作を図４に基づいて具体的に説明する。
【００３１】図４に示すように、まず、ステップＳ４０
１では、排気ガス温度Ｇｔ及びＮＯｘ濃度Ｄ［ＮＯｘ］
からなるエンジン関連情報を読み込む。ステップＳ４０
２では、排気ガス温度ＧｔとＳＣＲ触媒３が所定浄化効
率を得ることのできる所定温度Ｔ１とを比較する。ここ
で、所定温度Ｔ１については実施例１において説明した
とおりである。
１では、排気ガス温度Ｇｔ及びＮＯｘ濃度Ｄ［ＮＯｘ］
からなるエンジン関連情報を読み込む。ステップＳ４０
２では、排気ガス温度ＧｔとＳＣＲ触媒３が所定浄化効
率を得ることのできる所定温度Ｔ１とを比較する。ここ
で、所定温度Ｔ１については実施例１において説明した
とおりである。
【００３２】ステップＳ４０２において、排気ガス温度
Ｇｔが所定温度Ｔ１以上の場合には、ステップＳ４０３
〜Ｓ４０６の一連の制御を行う。すなわち、ステップＳ
４０３〜Ｓ４０５において所定時間ｔ０の経過を待って
から、ステップＳ４０６に進み、ＮＯｘセンサ９により
検出されるＮＯｘ濃度Ｄ１［ＮＯｘ］を読み込む。この
ように制御する理由は、ステップＳ４０６において安定
なＮＯｘ濃度を読み込む必要があるためであり、前記所
定時間ｔ０は、ユリア水がユリア添加インジェクタ５に
より排気系に添加されてからＳＣＲ触媒３においてＮＯ
ｘ浄化に寄与するまでの時間を参考にして設定される。
このＤ１［ＮＯｘ］はコントロールユニット１０に記録
される。ここで、所定時間ｔ０が経過する前に排気ガス
温度Ｇｔが低下しユリア水の供給がなくなった場合に
は、前述する安定なＮＯｘ濃度を読み込むことができな
い。このため、ステップＳ４０５において、ユリア水を
供給中でないと判断し、ステップＳ４０７において、タ
イマをクリアした後、制御を「ＳＴＡＲＴ」に戻す。
Ｇｔが所定温度Ｔ１以上の場合には、ステップＳ４０３
〜Ｓ４０６の一連の制御を行う。すなわち、ステップＳ
４０３〜Ｓ４０５において所定時間ｔ０の経過を待って
から、ステップＳ４０６に進み、ＮＯｘセンサ９により
検出されるＮＯｘ濃度Ｄ１［ＮＯｘ］を読み込む。この
ように制御する理由は、ステップＳ４０６において安定
なＮＯｘ濃度を読み込む必要があるためであり、前記所
定時間ｔ０は、ユリア水がユリア添加インジェクタ５に
より排気系に添加されてからＳＣＲ触媒３においてＮＯ
ｘ浄化に寄与するまでの時間を参考にして設定される。
このＤ１［ＮＯｘ］はコントロールユニット１０に記録
される。ここで、所定時間ｔ０が経過する前に排気ガス
温度Ｇｔが低下しユリア水の供給がなくなった場合に
は、前述する安定なＮＯｘ濃度を読み込むことができな
い。このため、ステップＳ４０５において、ユリア水を
供給中でないと判断し、ステップＳ４０７において、タ
イマをクリアした後、制御を「ＳＴＡＲＴ」に戻す。
【００３３】次に、ステップＳ４０８では、供給してい
るユリア水を一定時間停止する。その後、ステップＳ４
０９及びＳ４１０において所定時間ｔ１の経過を待って
から、ステップＳ４１１においてＮＯｘ濃度Ｄ２［ＮＯ
ｘ］を読み込む。この制御は、ＳＣＲ触媒３に吸着され
ているアンモニアが消費されて、ＮＯｘ浄化性能が低下
する所定時間ｔ１を考慮したものであり、ユリア水の供
給を停止した状態のＮＯｘ濃度を安定に検出するために
行う。
るユリア水を一定時間停止する。その後、ステップＳ４
０９及びＳ４１０において所定時間ｔ１の経過を待って
から、ステップＳ４１１においてＮＯｘ濃度Ｄ２［ＮＯ
ｘ］を読み込む。この制御は、ＳＣＲ触媒３に吸着され
ているアンモニアが消費されて、ＮＯｘ浄化性能が低下
する所定時間ｔ１を考慮したものであり、ユリア水の供
給を停止した状態のＮＯｘ濃度を安定に検出するために
行う。
【００３４】次に、ステップＳ４１２〜Ｓ４１４では、
異常判定手段であるコントロールユニット１０により、
ステップＳ４０６において読み込んだＤ１［ＮＯｘ］に
閾値αを加算した判定値Ｄ３（Ｄ３＝Ｄ１＋α）とステ
ップＳ４１１において読み込んだＤ２［ＮＯｘ］との比
較及びこの結果に基づいた判定を行う。ステップＳ４１
２での比較において、Ｄ２［ＮＯｘ］がＤ３［ＮＯｘ］
より大きい場合には、ステップＳ４０８におけるユリア
水供給の停止テストに応答し、ＳＣＲ触媒３の浄化効率
が所定量低下したということであり、逆に説明すれば、
停止テストの前は適切にユリア水が添加されていたとい
うことになる。この場合には、ステップＳ４１３におい
て、正常判定を行う。一方、Ｄ２［ＮＯｘ］がＤ３［Ｎ
Ｏｘ］以下の場合には、ユリア水を添加すべきときにユ
リア水が何らかの原因で適切に供給されていないと判断
し、異常判定を行い、乗員に警告を行う。
異常判定手段であるコントロールユニット１０により、
ステップＳ４０６において読み込んだＤ１［ＮＯｘ］に
閾値αを加算した判定値Ｄ３（Ｄ３＝Ｄ１＋α）とステ
ップＳ４１１において読み込んだＤ２［ＮＯｘ］との比
較及びこの結果に基づいた判定を行う。ステップＳ４１
２での比較において、Ｄ２［ＮＯｘ］がＤ３［ＮＯｘ］
より大きい場合には、ステップＳ４０８におけるユリア
水供給の停止テストに応答し、ＳＣＲ触媒３の浄化効率
が所定量低下したということであり、逆に説明すれば、
停止テストの前は適切にユリア水が添加されていたとい
うことになる。この場合には、ステップＳ４１３におい
て、正常判定を行う。一方、Ｄ２［ＮＯｘ］がＤ３［Ｎ
Ｏｘ］以下の場合には、ユリア水を添加すべきときにユ
リア水が何らかの原因で適切に供給されていないと判断
し、異常判定を行い、乗員に警告を行う。
【００３５】図５は、実施例３に係る排気浄化装置のコ
ントロールユニットによる制御動作を示したフローチャ
ートである。以下、コントロールユニット１０による制
御動作を図５に基づいて具体的に説明する。
ントロールユニットによる制御動作を示したフローチャ
ートである。以下、コントロールユニット１０による制
御動作を図５に基づいて具体的に説明する。
【００３６】図５に示すように、まず、ステップＳ５０
１では、排気ガス温度Ｇｔ及びＮＯｘ濃度Ｄ［ＮＯｘ］
からなるエンジン関連情報を読み込む。ステップＳ５０
２では、排気ガス温度ＧｔとＳＣＲ触媒３が所定浄化効
率を得ることのできる所定温度Ｔ１とを比較する。ここ
で、所定温度Ｔ１については実施例１において説明した
とおりである。
１では、排気ガス温度Ｇｔ及びＮＯｘ濃度Ｄ［ＮＯｘ］
からなるエンジン関連情報を読み込む。ステップＳ５０
２では、排気ガス温度ＧｔとＳＣＲ触媒３が所定浄化効
率を得ることのできる所定温度Ｔ１とを比較する。ここ
で、所定温度Ｔ１については実施例１において説明した
とおりである。
【００３７】ステップＳ５０２において、排気ガス温度
Ｇｔの方が所定温度Ｔ１よりも低い場合には、ステップ
Ｓ５０８において、ＮＯｘセンサ９により検出される排
気ガスＢ中のＮＯｘ濃度Ｄ２［ＮＯｘ］を読み込み、コ
ントロールユニット１０に記録する。この記録は一度行
えばよく、例えばエンジン２の運転を開始してから暖機
操作が完了するまでの間において検出したＮＯｘ濃度を
一度記録すればよい。ここで検出されるＤ２［ＮＯｘ］
は、エンジン２の運転状態が低負荷の状態でありＳＣＲ
触媒３にユリア水が供給されていないため、排気ガスＡ
中のＮＯｘ濃度とほぼ同じ検出値が得られる。
Ｇｔの方が所定温度Ｔ１よりも低い場合には、ステップ
Ｓ５０８において、ＮＯｘセンサ９により検出される排
気ガスＢ中のＮＯｘ濃度Ｄ２［ＮＯｘ］を読み込み、コ
ントロールユニット１０に記録する。この記録は一度行
えばよく、例えばエンジン２の運転を開始してから暖機
操作が完了するまでの間において検出したＮＯｘ濃度を
一度記録すればよい。ここで検出されるＤ２［ＮＯｘ］
は、エンジン２の運転状態が低負荷の状態でありＳＣＲ
触媒３にユリア水が供給されていないため、排気ガスＡ
中のＮＯｘ濃度とほぼ同じ検出値が得られる。
【００３８】ステップＳ５０２において、排気ガス温度
Ｇｔが所定温度Ｔ１以上の場合には、ステップＳ５０３
〜Ｓ５０６の一連の制御を行う。すなわち、ステップＳ
５０３〜Ｓ５０５において所定時間ｔ０の経過を待って
から、ステップＳ５０６に進み、ＮＯｘセンサ９により
検出されるＮＯｘ濃度Ｄ１［ＮＯｘ］を読み込む。この
ように制御する理由は、ステップＳ５０６において安定
なＮＯｘ濃度を読み込む必要があるためであり、前記所
定時間ｔ０は、ユリア水がユリア添加インジェクタ５に
より排気系に添加されてからＳＣＲ触媒３においてＮＯ
ｘ浄化に寄与するまでの時間を参考にして設定される。
ここで、所定時間ｔ０が経過する前に排気ガス温度Ｇｔ
が低下し、ユリア水の供給がなくなった場合には、前述
する安定なＮＯｘ濃度を読み込むことができない。この
ため、ステップＳ５０５において、ユリア水を供給中で
ないと判断し、ステップＳ５０７において、タイマをク
リアした後、制御を「ＳＴＡＲＴ」に戻す。
Ｇｔが所定温度Ｔ１以上の場合には、ステップＳ５０３
〜Ｓ５０６の一連の制御を行う。すなわち、ステップＳ
５０３〜Ｓ５０５において所定時間ｔ０の経過を待って
から、ステップＳ５０６に進み、ＮＯｘセンサ９により
検出されるＮＯｘ濃度Ｄ１［ＮＯｘ］を読み込む。この
ように制御する理由は、ステップＳ５０６において安定
なＮＯｘ濃度を読み込む必要があるためであり、前記所
定時間ｔ０は、ユリア水がユリア添加インジェクタ５に
より排気系に添加されてからＳＣＲ触媒３においてＮＯ
ｘ浄化に寄与するまでの時間を参考にして設定される。
ここで、所定時間ｔ０が経過する前に排気ガス温度Ｇｔ
が低下し、ユリア水の供給がなくなった場合には、前述
する安定なＮＯｘ濃度を読み込むことができない。この
ため、ステップＳ５０５において、ユリア水を供給中で
ないと判断し、ステップＳ５０７において、タイマをク
リアした後、制御を「ＳＴＡＲＴ」に戻す。
【００３９】次に、ステップＳ５０９〜Ｓ５１１では、
異常判定手段であるコントロールユニット１０により、
ステップＳ５０６において読み込んだＤ１［ＮＯｘ］と
ステップＳ５０８において読み込んだＤ２［ＮＯｘ］か
ら閾値βを減算した判定値Ｄ４（Ｄ４＝Ｄ２−β）との
比較及びこの結果に基づいた判定を行う。ステップＳ５
０９での比較において、Ｄ１［ＮＯｘ］がＤ４［ＮＯ
ｘ］より小さい場合には、ユリア水の添加動作に応答し
て検出されたＤ１［ＮＯｘ］が、ＮＯｘの浄化が明らか
に行われていないＤ２［ＮＯｘ］に閾値βを考慮した値
よりも十分に小さいということであり、ユリア水が適切
に添加され、ＳＣＲ触媒３が所定の浄化性能を発揮して
いると判断し、ステップＳ５１０において、正常判定を
行う。一方、前記比較結果が逆の場合には、ユリア水が
何らかの原因で適切に供給されていないと判断し、異常
判定を行い、乗員に警告を行う。
異常判定手段であるコントロールユニット１０により、
ステップＳ５０６において読み込んだＤ１［ＮＯｘ］と
ステップＳ５０８において読み込んだＤ２［ＮＯｘ］か
ら閾値βを減算した判定値Ｄ４（Ｄ４＝Ｄ２−β）との
比較及びこの結果に基づいた判定を行う。ステップＳ５
０９での比較において、Ｄ１［ＮＯｘ］がＤ４［ＮＯ
ｘ］より小さい場合には、ユリア水の添加動作に応答し
て検出されたＤ１［ＮＯｘ］が、ＮＯｘの浄化が明らか
に行われていないＤ２［ＮＯｘ］に閾値βを考慮した値
よりも十分に小さいということであり、ユリア水が適切
に添加され、ＳＣＲ触媒３が所定の浄化性能を発揮して
いると判断し、ステップＳ５１０において、正常判定を
行う。一方、前記比較結果が逆の場合には、ユリア水が
何らかの原因で適切に供給されていないと判断し、異常
判定を行い、乗員に警告を行う。
【００４０】なお、図４または図５に示した制御におい
て行われる判定制御（ステップＳ４１２、ステップＳ５
０９）は、エンジンから排出されるＮＯｘがほぼ一定で
あるという条件下において行われる必要がある。このた
め、図４におけるステップＳ４０３からＳ４１２または
図５におけるステップＳ５０３からＳ５０９の制御中
は、常にエンジン回転速度Ｎｅや燃料噴射量Ｑの情報に
基づき判断されるエンジンの運転状態を監視し、定常運
転が行われていると判断される場合に判定制御を行う。
て行われる判定制御（ステップＳ４１２、ステップＳ５
０９）は、エンジンから排出されるＮＯｘがほぼ一定で
あるという条件下において行われる必要がある。このた
め、図４におけるステップＳ４０３からＳ４１２または
図５におけるステップＳ５０３からＳ５０９の制御中
は、常にエンジン回転速度Ｎｅや燃料噴射量Ｑの情報に
基づき判断されるエンジンの運転状態を監視し、定常運
転が行われていると判断される場合に判定制御を行う。
【００４１】なお、本発明において使用するＮＯｘセン
サは、従来から使用されているものであればどのような
ものでもよく、例えば、特開平８−４３３４９号公報、
特開平１０−６２３８４号公報、特開平９−２８８０８
４号公報等に記載されているＮＯｘセンサを使用するこ
とができる。
サは、従来から使用されているものであればどのような
ものでもよく、例えば、特開平８−４３３４９号公報、
特開平１０−６２３８４号公報、特開平９−２８８０８
４号公報等に記載されているＮＯｘセンサを使用するこ
とができる。
【００４２】また、異常判定手段により得られた判定結
果をエンジンＥＣＵ等のメモリに記録しておくことによ
り、車両の定期検査等の際にＯＢＤ検知が可能となり、
排気浄化システムの故障及び間違った使用方法を、適切
に把握することができる。
果をエンジンＥＣＵ等のメモリに記録しておくことによ
り、車両の定期検査等の際にＯＢＤ検知が可能となり、
排気浄化システムの故障及び間違った使用方法を、適切
に把握することができる。
【００４３】
【発明の効果】請求項１から４の発明によれば、排気ガ
ス温度又は触媒温度が所定温度以上のとき、または燃料
噴射量とエンジン回転速度とがそれぞれ所定値以上のと
き、ＮＯｘセンサにより検出されるＮＯｘ濃度に基づき
排気浄化システムの異常有無を判定するようにしたた
め、排気浄化システムの機械的な故障に限らず、ユリア
水中のユリア濃度が不適切な場合のような異常をも精度
良く検出して、乗員に警告することができる。
ス温度又は触媒温度が所定温度以上のとき、または燃料
噴射量とエンジン回転速度とがそれぞれ所定値以上のと
き、ＮＯｘセンサにより検出されるＮＯｘ濃度に基づき
排気浄化システムの異常有無を判定するようにしたた
め、排気浄化システムの機械的な故障に限らず、ユリア
水中のユリア濃度が不適切な場合のような異常をも精度
良く検出して、乗員に警告することができる。
【００４４】また、請求項５の発明によれば、還元剤供
給手段が作動状態から非作動状態または非作動状態から
作動状態に変化するとき、ＮＯｘセンサにより検出され
るＮＯｘ濃度に基づき排気浄化システムの異常有無を判
定するようにしたため、排気浄化システムの機械的な故
障に限らず、ユリア水中のユリア濃度が不適切な場合の
ような異常をも更に精度良く検出して、乗員に異常を知
らせることができる。
給手段が作動状態から非作動状態または非作動状態から
作動状態に変化するとき、ＮＯｘセンサにより検出され
るＮＯｘ濃度に基づき排気浄化システムの異常有無を判
定するようにしたため、排気浄化システムの機械的な故
障に限らず、ユリア水中のユリア濃度が不適切な場合の
ような異常をも更に精度良く検出して、乗員に異常を知
らせることができる。
【００４５】また、請求項６または７の発明によれば、
還元剤供給手段の作動中に作動を一定時間停止し、この
停止に対応してＮＯｘ濃度が高くなった場合、または、
還元剤供給手段が停止場態から作動状態に変化する際
に、この変化に対応してＮＯｘ濃度が低くなった場合、
排気浄化システムに異常無しと判定するようにしたた
め、更に精度良く排気浄化システムの異常を検出するこ
とができるようになった。
還元剤供給手段の作動中に作動を一定時間停止し、この
停止に対応してＮＯｘ濃度が高くなった場合、または、
還元剤供給手段が停止場態から作動状態に変化する際
に、この変化に対応してＮＯｘ濃度が低くなった場合、
排気浄化システムに異常無しと判定するようにしたた
め、更に精度良く排気浄化システムの異常を検出するこ
とができるようになった。
【図１】本発明の実施例に係る内燃機関の排気浄化装置
を示した構成図である。
を示した構成図である。
【図２】ユリア水の供給動作を示したフローチャートで
ある。
ある。
【図３】実施例１に係る排気浄化装置のコントロールユ
ニットによる制御動作を示したフローチャートである。
ニットによる制御動作を示したフローチャートである。
【図４】実施例２に係る排気浄化装置のコントロールユ
ニットによる制御動作を示したフローチャートである。
ニットによる制御動作を示したフローチャートである。
【図５】実施例３に係る排気浄化装置のコントロールユ
ニットによる制御動作を示したフローチャートである。
ニットによる制御動作を示したフローチャートである。
１ 排気浄化装置
３ ＳＣＲ触媒
９ ＮＯｘセンサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA18 AB04 BA04 BA14
BA31 CA17 EA01 EA03 EA08
EA17 EA18 EA33 FC08 HA36
HA37 HA42
4D048 AA06 AB02 AC04 CC61 CD06
DA01 DA02 DA03 DA06 DA08
DA10 DA13 DA20 EA04
Claims (7)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられアンモニア
を吸着して排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触
媒と、前記排気系のうち当該ＮＯｘ触媒よりも上流側に
還元剤を供給する還元剤供給手段と、前記内燃機関の運
転状態に応じて前記還元剤供給手段の作動を制御する制
御手段とを有する排気浄化システムと、 前記ＮＯｘ触媒の下流側出口の排気ガス中のＮＯｘ濃度
を検出するＮＯｘセンサと、 前記ＮＯｘ触媒の上流側入口の排気ガス温度または前記
ＮＯｘ触媒の触媒温度を検出する温度センサと、 前記温度センサにより検出された排気ガス温度または触
媒温度が所定温度以上のとき、前記ＮＯｘセンサにより
検出されるＮＯｘ濃度に基づき前記排気浄化システムの
異常の有無を判定する異常判定手段とを備えたことを特
徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装
置において、前記所定温度は、前記ＮＯｘ触媒の所定浄
化効率が得られる排気ガス温度又は触媒温度近傍の温度
であることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 内燃機関の排気系に設けられアンモニア
を吸着して排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触
媒と、前記排気系のうち当該ＮＯｘ触媒よりも上流側に
還元剤を供給する還元剤供給手段と、前記内燃機関の運
転状態に応じて前記還元剤供給手段の作動を制御する制
御手段とを有する排気浄化システムと、 前記ＮＯｘ触媒の下流側出口の排気ガス中のＮＯｘ濃度
を検出するＮＯｘセンサと、 アクセルペダルの位置を検出するアクセルセンサと、 前記内燃機関のエンジン回転速度を検出する回転速度セ
ンサと、 前記アクセルセンサと前記回転速度センサとにより設定
された燃料噴射量とエンジン回転速度とがそれぞれ所定
値以上のとき、前記ＮＯｘセンサにより検出されるＮＯ
ｘ濃度に基づき前記排気浄化システムの異常の有無を判
定する異常判定手段とを備えたことを特徴とする内燃機
関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装
置において、前記所定値は、前記ＮＯｘ触媒の所定浄化
効率が得られるエンジンの運転状態となるような燃料噴
射量とエンジン回転速度であることを特徴とする内燃機
関の排気浄化装置。 - 【請求項５】 内燃機関の排気系に設けられアンモニア
を吸着して排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触
媒と、前記排気系のうち当該ＮＯｘ触媒よりも上流側に
還元剤を供給する還元剤供給手段と、前記内燃機関の運
転状態に応じて前記還元剤供給手段の作動を制御する制
御手段とを有する排気浄化システムと、 前記ＮＯｘ触媒の下流側出口の排気ガス中のＮＯｘ濃度
を検出するＮＯｘセンサと、 前記還元剤供給手段が作動状態から非作動状態、または
非作動状態から作動状態に変化するとき、前記ＮＯｘセ
ンサにより検出されるＮＯｘ濃度に基づき前記排気浄化
システムの異常の有無を判定する異常判定手段とを備え
たことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装
置において、 前記異常判定手段は、前記内燃機関の運転状態が前記還
元剤供給手段を作動すべき運転状態にあるとき、前記還
元剤供給手段の作動を停止し、当該作動の停止に対応し
て、前記ＮＯｘセンサにより検出されるＮＯｘ濃度が高
くなった場合、前記排気浄化システムに異常無しと判定
することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項７】 請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装
置において、 前記異常判定手段は、前記内燃機関の運転状態が前記還
元剤供給手段を停止すべき運転状態から作動すべき運転
状態に変化するとき、前記還元剤供給手段の当該作動状
態の変化に対応して、前記ＮＯｘセンサにより検出され
るＮＯｘ濃度が低くなった場合、前記排気浄化システム
に異常無しと判定することを特徴とする内燃機関の排気
浄化装置。
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