JP2010196522A - Abnormality diagnostic device for exhaust emission control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気浄化システムの異常診断装置に関するものであり、特に還元剤としてのアンモニアにより排気中の窒素酸化物(NOx)を選択的に浄化する選択還元型触媒(SCR)を採用した排気浄化システムの異常診断装置に関するものである。 The present invention relates to an abnormality diagnosis device for an exhaust purification system, and in particular, exhaust purification employing a selective reduction catalyst (SCR) that selectively purifies nitrogen oxides (NOx) in exhaust with ammonia as a reducing agent. The present invention relates to a system abnormality diagnosis device.
近年、自動車等に適用されるエンジン(特にディーゼルエンジン)において、排気中のNOxを高い浄化率で浄化する排気浄化システムとして尿素SCRシステムの開発が進められており、一部実用化に至っている。尿素SCRシステムとしては、例えば次の構成が知られている。すなわち、エンジン本体に接続された排気管に選択還元型のNOx触媒が設けられ、その排気上流側に、NOx還元剤としての尿素水(還元剤溶液)を添加する尿素水添加弁が設けられている。このシステムでは、尿素水添加弁により尿素水が排気管内に添加されることで、尿素水の加水分解により生成したアンモニア(NH3)と排気中のNOxとがNOx触媒上で反応する。これにより、排気中のNOxが選択的に還元・浄化される。 In recent years, urea SCR systems have been developed as exhaust gas purification systems for purifying NOx in exhaust gas at a high purification rate in engines (particularly diesel engines) applied to automobiles and the like, and some have been put into practical use. For example, the following configuration is known as the urea SCR system. That is, a selective reduction type NOx catalyst is provided in an exhaust pipe connected to the engine body, and a urea water addition valve for adding urea water (reducing agent solution) as a NOx reducing agent is provided upstream of the exhaust. Yes. In this system, urea water is added into the exhaust pipe by the urea water addition valve, so that ammonia (NH3) generated by hydrolysis of urea water reacts with NOx in the exhaust gas on the NOx catalyst. Thereby, NOx in the exhaust is selectively reduced and purified.
上記システムには更に、尿素水を貯留する尿素水タンクと、尿素水タンク内の尿素水を汲み上げる尿素水ポンプとが設けられており、これらにより尿素水添加弁に対して尿素水を供給する尿素水供給系が構築されている。尿素水タンクは、配管を介して尿素水添加弁に接続されており、その配管に尿素水ポンプが配置されている。また、配管の途中にはフィルタが装着されており、このフィルタにより尿素水に混入した塵などの異物が除去される(例えば特許文献1参照)。 The above system is further provided with a urea water tank for storing urea water and a urea water pump for pumping the urea water in the urea water tank, thereby supplying urea water to the urea water addition valve. A water supply system has been established. The urea water tank is connected to a urea water addition valve via a pipe, and a urea water pump is disposed in the pipe. Further, a filter is attached in the middle of the piping, and foreign matters such as dust mixed in the urea water are removed by this filter (see, for example, Patent Document 1).
フィルタにより捕集された異物が多量になると、その異物によりフィルタで目詰まりが起き、尿素水添加弁に尿素水を供給できなくなるおそれがある。ここで、尿素水は凍結しやすく(濃度32.5%の尿素水ではマイナス11℃で凍結し)、また、水の蒸発により尿素が析出しやすい。そのため、目詰まりによるフィルタ異常が発生した場合、その目詰まりの原因が、尿素水に混入した塵などによるものでなく、尿素水の凍結や結晶化によるものであることが考えられる。ところが、このような凍結物等による目詰まりは復帰可能な一時的な異常であり、この一時的な異常を塵などによる目詰まりと同等の異常と診断すると、フィルタ交換など異常回復のための煩雑な処置をユーザに要求してしまうおそれがある。
If a large amount of foreign matter is collected by the filter, the foreign matter may cause clogging of the filter, and urea water may not be supplied to the urea water addition valve. Here, the urea water is easily frozen (the urea water having a concentration of 32.5% is frozen at
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、フィルタ装置に関する異常診断において、復帰可能な異常とそうでない異常とを区別することができ、ひいてはフィルタ装置の異常発生時に適切な対処を施すことができる排気浄化システムの制御装置を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and in an abnormality diagnosis relating to a filter device, it is possible to distinguish between an abnormality that can be recovered and an abnormality that is not, and thus appropriate countermeasures when an abnormality occurs in the filter device. An object of the present invention is to provide a control device for an exhaust gas purification system that can perform the above-mentioned.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
請求項1に記載の発明は、還元剤溶液を貯留する還元剤タンクと、該還元剤タンクに還元剤通路を介して接続され同タンク内の還元剤溶液を内燃機関の排気通路に添加する還元剤添加装置と、前記還元剤通路に設けられ前記還元剤添加装置に対して前記還元剤溶液を給送する還元剤ポンプと、前記還元剤通路において前記還元剤ポンプの上流側に設けられたフィルタ装置とを備える排気浄化システムに適用される。本発明は、前記フィルタ装置の上流側と下流側との圧力差を検出する差圧検出手段と、前記還元剤ポンプの作動中において、前記差圧検出手段により検出される圧力差の減圧側の変化に基づいて前記フィルタ装置に関する異常診断を実施する異常診断手段と、を備えることを特徴とする。
The invention according to
フィルタ装置の目詰まりが発生した場合、その原因が塵などの異物によるものである以外に、還元剤溶液の凍結物や析出物によるものであることが考えられる。ここで、異物による目詰まりの場合、その異物を除去するための処置(例えば、フィルタ装置の交換や洗浄等)が必要になる。これに対し、還元剤溶液の凍結物等による目詰まりの場合、時間が経過するにつれて解凍されたり還元剤溶液に溶解されたりすることにより、上記のような異物除去のための処置を行うことなくフィルタ装置を正常な状態に復帰可能であると考えられる。つまり、塵などの異物による目詰まりと、還元剤溶液の凍結物等による目詰まりとでは、フィルタ装置を正常な状態とするためのその後の対処方法が異なる。 When the clogging of the filter device occurs, it is conceivable that the cause is due to a frozen substance or a precipitate of the reducing agent solution in addition to the cause due to foreign matters such as dust. Here, in the case of clogging due to foreign matter, a measure for removing the foreign matter (for example, replacement or cleaning of the filter device) is required. On the other hand, in the case of clogging due to the frozen material of the reducing agent solution, it can be thawed or dissolved in the reducing agent solution as time passes, without performing the above-mentioned measures for removing foreign matter. It is considered that the filter device can be returned to a normal state. That is, the subsequent countermeasures for bringing the filter device into a normal state are different between clogging due to foreign matters such as dust and clogging due to a frozen substance of the reducing agent solution.
そこで本発明は、フィルタ装置の上流側と下流側との圧力差における減圧側の変化をモニタすることでフィルタ装置に関する異常診断を実施する。この異常診断では、フィルタ装置の目詰まりが塵などの異物により引き起こされている場合、その異物を取り除く等しなければ上記圧力差が解消されない。これに対し、還元剤溶液の凍結物や析出物により引き起こされている場合には、凍結物の解凍又は析出物の溶解などにより上記圧力差が解消される。したがって、フィルタ間の圧力差をモニタすることにより、フィルタ装置の目詰まりが生じた場合に、それが一時的な異常であるか、それとも継続的な異常であるかを特定することができる。これにより、フィルタ装置に関する異常診断において、正常時への復帰可能な異常とそうでない異常とを区別することができ、ひいてはフィルタ装置の異常発生時に適切な対処を施すことができる。 Therefore, the present invention performs abnormality diagnosis on the filter device by monitoring a change on the pressure reducing side in the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the filter device. In this abnormality diagnosis, when the filter device is clogged with foreign matter such as dust, the pressure difference cannot be resolved unless the foreign matter is removed. On the other hand, when it is caused by the frozen material or precipitate of the reducing agent solution, the pressure difference is eliminated by thawing the frozen material or dissolving the precipitate. Therefore, by monitoring the pressure difference between the filters, when the filter device is clogged, it is possible to identify whether it is a temporary abnormality or a continuous abnormality. As a result, in the abnormality diagnosis relating to the filter device, it is possible to distinguish between an abnormality that can be restored to normal and an abnormality that is not, and accordingly, it is possible to take appropriate measures when an abnormality occurs in the filter device.
フィルタ装置に捕集された異物等が多量になると、フィルタ装置の下流側と上流側との圧力差が大きくなる。したがって、その差圧によりフィルタ装置の目詰まりに関する異常診断を実施することができる。しかしながら、その異常診断では、塵などの異物による目詰まりと還元剤溶液の凍結物等による目詰まりとを区別することができない。 When a large amount of foreign matter or the like is collected in the filter device, the pressure difference between the downstream side and the upstream side of the filter device increases. Therefore, an abnormality diagnosis related to clogging of the filter device can be performed by the differential pressure. However, the abnormality diagnosis cannot distinguish between clogging due to foreign matters such as dust and clogging due to frozen material of the reducing agent solution.
その点に鑑み、請求項2に記載の発明は、前記異常診断手段が、前記圧力差が所定の異常判定値よりも大きくなったことを異常判定条件の一つとして前記フィルタ装置に関する異常を診断するものであり、前記圧力差が所定の異常判定値よりも大きくなった後、該圧力差の減圧側の変化があった場合に前記フィルタ装置に関する異常なし又は一時的な異常と診断する。この構成によれば、フィルタ装置の目詰まり異常を検出できるとともに、その異常内容が正常な状態へ復帰可能なものかそうでないかを特定することができる。
In view of this, the invention according to
ここで、所定の異常判定値としては、例えばフィルタ装置の交換時期又は洗浄時期を判定するための値として予め設定された値を用いる。また、本システムにおいて、異常診断の結果、異常ありと診断された場合にその異常内容をユーザに報知し、異常なし又は一時的な異常と診断された場合にその異常内容をユーザに報知しないとするとよい。 Here, as the predetermined abnormality determination value, for example, a value set in advance as a value for determining the replacement time or cleaning time of the filter device is used. In addition, in this system, if the abnormality diagnosis results in an abnormality being diagnosed, the abnormality content is notified to the user, and if there is no abnormality or a temporary abnormality is diagnosed, the abnormality content is not notified to the user. Good.
還元剤溶液の凍結物や析出物は、還元剤溶液の温度や外気温がある温度範囲にある場合に、その溶液中やフィルタ上に存在し得ることが考えられる。その点に鑑み、請求項3に記載の発明は、前記還元剤溶液の温度を検出する温度検出手段を備え、前記異常診断手段が、前記温度検出手段により検出される前記還元剤溶液の温度が所定の温度域にある場合であって、かつ前記差圧検出手段により検出される圧力差の減圧側の変化があった場合に前記フィルタ装置に関する異常なし又は一時的な異常と診断する。この構成によれば、還元剤溶液の凍結物又は析出物が存在し得る状況下において、フィルタ装置の目詰まり異常の原因が還元剤溶液の凍結物等によるものか否かを判定するため、フィルタ装置に関する異常内容の特定を精度よく実施することができる。ここで、還元剤溶液の温度は、同溶液自体の温度を例えばセンサなどにより直接計測してもよいし、あるいは外気温から推定してもよい。 It is conceivable that the frozen material or precipitate of the reducing agent solution may be present in the solution or on the filter when the temperature of the reducing agent solution or the outside air temperature is within a certain temperature range. In view of this point, the invention according to claim 3 includes temperature detection means for detecting the temperature of the reducing agent solution, and the abnormality diagnosis means detects the temperature of the reducing agent solution detected by the temperature detection means. When there is a change in the pressure difference detected by the differential pressure detecting means on the reduced pressure side when the temperature is within a predetermined temperature range, the filter device is diagnosed as having no abnormality or a temporary abnormality. According to this configuration, in order to determine whether or not the cause of the clogging abnormality of the filter device is due to the frozen material of the reducing agent solution in a situation where the frozen material or precipitate of the reducing agent solution may exist, It is possible to accurately identify the abnormality content related to the apparatus. Here, the temperature of the reducing agent solution may be directly measured by, for example, a sensor or the like, or may be estimated from the outside air temperature.
還元剤溶液の凍結は、同溶液の凝固点又はその近傍の温度以下の低温度域で発生する。その点に鑑み、請求項4に記載の発明は、前記異常検出手段が、前記還元剤溶液の温度が所定の低温域にある場合であって、かつ前記圧力差の減圧側の変化があった場合に前記還元剤溶液の凍結による一時的な異常と診断する。この構成によれば、フィルタ装置の目詰まりの原因が還元剤溶液の凍結物によるものであることを特定できるため、その後においてフィルタ装置上の凍結物を解凍させるための適切な処置を施すことができる。 Freezing of the reducing agent solution occurs in a low temperature range below the freezing point of the solution or in the vicinity thereof. In view of this, the invention according to claim 4 is the case where the abnormality detecting means is a case where the temperature of the reducing agent solution is in a predetermined low temperature range, and there is a change on the pressure reduction side of the pressure difference. In this case, a temporary abnormality due to freezing of the reducing agent solution is diagnosed. According to this configuration, it is possible to specify that the cause of the clogging of the filter device is due to the frozen material of the reducing agent solution, and thereafter appropriate measures for thawing the frozen material on the filter device can be performed. it can.
還元剤の析出は、溶媒(例えば水)の蒸発が促進される高温度域で発生する。その点に鑑み、請求項5に記載の発明は、前記異常検出手段が、前記還元剤溶液の温度が所定の高温域にある場合であって、かつ前記圧力差の減圧側の変化があった場合に前記還元剤の析出による一時的な異常と診断する。この構成によれば、フィルタ装置の目詰まり異常の原因が還元剤の析出によるものであることを特定できるため、その後においてフィルタ装置上の析出物(結晶物)を還元剤溶液に溶解させるための適切な処置を施すことができる。 The precipitation of the reducing agent occurs at a high temperature range where evaporation of the solvent (for example, water) is promoted. In view of this, the invention according to claim 5 is the case where the abnormality detecting means is a case where the temperature of the reducing agent solution is in a predetermined high temperature range, and there is a change on the pressure reduction side of the pressure difference. In this case, a temporary abnormality due to the precipitation of the reducing agent is diagnosed. According to this configuration, since it is possible to specify that the cause of the clogging abnormality of the filter device is due to the precipitation of the reducing agent, the precipitate (crystal) on the filter device is then dissolved in the reducing agent solution. Appropriate measures can be taken.
還元剤溶液の凍結物や析出物は、内燃機関の運転停止中(放置中)に生じることが考えられる。その点に鑑み、請求項6に記載の発明は、前記異常診断手段が、前記内燃機関の所定の始動期間に前記圧力差の減圧側の変化に基づいて前記フィルタ装置に関する異常診断を実施する。この構成によれば、還元剤溶液の凍結物等が還元剤溶液中に存在し得る期間に上記異常診断を実施するため、フィルタ装置の目詰まりが一時的なものであるかそうでないかの特定を好適に実施することができる。 It is conceivable that a frozen material or a precipitate of the reducing agent solution is generated while the internal combustion engine is stopped (while being left). In view of this point, in the invention described in claim 6, the abnormality diagnosis unit performs abnormality diagnosis on the filter device based on a change in the pressure difference on the pressure reducing side during a predetermined start-up period of the internal combustion engine. According to this configuration, since the abnormality diagnosis is performed during a period in which a frozen product of the reducing agent solution can exist in the reducing agent solution, it is determined whether the filter device is temporarily clogged. Can be suitably implemented.
以下、本発明を具体化した排気浄化システムの実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の排気浄化システムは、選択還元型触媒を用いて排気中のNOxを浄化するものであり、尿素SCRシステムとして構築されている。はじめに、図1を参照してこのシステムの構成について詳述する。図1は、本実施形態に係る尿素SCRシステムの概要を示す構成図である。本システムは、自動車に搭載されたディーゼルエンジン(図示略)により排出される排気を浄化対象として排気浄化を行うための各種アクチュエータ及び各種センサ、並びにECU(電子制御ユニット)40等を有して構築されている。 Hereinafter, an embodiment of an exhaust gas purification system embodying the present invention will be described with reference to the drawings. The exhaust purification system of this embodiment purifies NOx in exhaust using a selective reduction catalyst, and is constructed as a urea SCR system. First, the configuration of this system will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a urea SCR system according to the present embodiment. This system is constructed with various actuators and various sensors for purifying exhaust gas, which is exhausted by a diesel engine (not shown) mounted on a car, and ECU (electronic control unit) 40, etc. Has been.
図1のエンジン排気系において、エンジン本体に接続され排気通路を形成する排気管11が設けられており、その排気管11に、排気上流側から順にDPF(Diesel Particulate Filter)12、選択還元型触媒(以下、SCR触媒という)13が配設されている。また、排気管11においてDPF12とSCR触媒13との間には、還元剤溶液としての尿素水(尿素水溶液)を排気管11内に添加供給するための尿素水添加弁15が設けられている。
In the engine exhaust system of FIG. 1, an
排気管11においてSCR触媒13の下流側には、NOxセンサ16と排気温センサ17とが設けられている。このNOxセンサ16により、同SCR触媒13の下流側にて排気中のNOx量(SCR触媒13によるNOxの浄化率)が検出され、排気温センサ17により、同SCR触媒13の下流側にて排気の温度が検出される。
In the
排気管11においてSCR触媒13の更に下流側には、アンモニア除去装置としての酸化触媒19が設けられている。この酸化触媒19により、SCR触媒13から排出されるアンモニア(NH3)、すなわち余剰のアンモニアが除去される。
An
次に、本システムを構成する上記各部の構成についてそれぞれ説明する。 Next, the configuration of each of the above parts constituting the system will be described.
DPF12は、排気中のPM(粒子状物質)を捕集するPM除去用フィルタである。DPF12は白金系の酸化触媒を担持しており、PM成分の1つである可溶性有機成分(SOF)とともにHCやCOを除去する。このDPF12に捕集されたPMは、ディーゼルエンジンにおけるメイン燃料噴射後のポスト噴射等により燃焼除去でき(再生処理に相当)、これによりDPF12の継続使用が可能となっている。
The
SCR触媒13は、NOxの還元反応(排気浄化反応)を促進するものであり、例えば、
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O …(式1)
6NO2+8NH3→7N2+12H2O …(式2)
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O …(式3)
といった反応を促進して排気中のNOxを還元する。そして、これらの反応においてNOxの還元剤となるアンモニア(NH3)を添加供給するものが、同SCR触媒13の上流側に設けられた尿素水添加弁15である。
The
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O (Formula 1)
6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O (Formula 2)
NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O (Formula 3)
Such a reaction is promoted to reduce NOx in the exhaust gas. A urea
尿素水添加弁15は、既存の燃料噴射弁(インジェクタ)とほぼ同様の構成を有するものであり、公知の構成が採用できるためここでは構成を簡単に説明する。尿素水添加弁15は、電磁ソレノイド等からなる駆動部と、尿素水を流通させる尿素水通路や先端噴出口15aを開閉するためのニードルを有する弁体部とを備えた電磁式開閉弁として構成されており、ECU40からの駆動信号に基づき開弁又は閉弁する。すなわち、駆動信号に基づき電磁ソレノイドが通電されると、その通電に伴いニードルが開弁方向に移動し、そのニードル移動に伴い先端噴出口15aから尿素水が添加(噴射)される。
The urea
尿素水添加弁15に対しては、尿素水タンク21から尿素水が逐次供給される。以下、尿素水供給系の構成について説明する。なお、以下の説明では便宜上、尿素水タンク21から尿素水添加弁15に対して尿素水が供給される場合を基準にして、尿素水タンク21側を上流側、尿素水添加弁15側を下流側として記載する。
Urea water is sequentially supplied from the
尿素水タンク21は、給液キャップ付きの密閉容器にて構成されており、その内部に所定の規定濃度の尿素水が貯蔵されている。本実施形態では、尿素濃度が、凍結温度(凝固点)が最も低い濃度である32.5%になっている。
The
尿素水タンク21と尿素水添加弁15とは尿素水供給管22により接続されており、尿素水供給管22内に尿素水通路(還元剤通路)が形成されている。尿素水供給管22のうち尿素水タンク21側の先端部には、尿素水を吸い込むための吸込口が形成されており、その吸込口が、尿素水タンク21内に尿素水が貯留された状態において尿素水に浸漬した状態になっている。
The
尿素水供給管22の途中には、尿素水ポンプ23が設けられている。尿素水ポンプ23は、ECU40からの駆動信号により回転駆動されるインライン式の電動ポンプである。本実施形態では、尿素水タンク21内の尿素水に浸漬しない状態で尿素水ポンプ23が設けられている。これにより、尿素水タンク21内における尿素水の凍結・膨張による尿素水ポンプ23の破損が抑制される。
A
本実施形態において尿素水ポンプ23は、正逆いずれの方向にも回転が可能となっている。すなわち、尿素水ポンプ23の正回転により尿素水タンク21内の尿素水の吸い上げが行われ、尿素水ポンプ23の逆回転により尿素水タンク21への尿素水の吸い戻しが行われる。
In the present embodiment, the
尿素水供給管22において、尿素水ポンプ23よりも上流側(尿素水タンク21側)には、尿素水を濾過する多孔質状の尿素水フィルタ25が設けられている。この尿素水フィルタ25によって尿素水内の異物が除去されることにより、尿素水添加弁15や尿素水タンク23内に異物が入り込むのが抑制される。本実施形態において尿素水フィルタ25は、尿素水タンク21内の尿素水に浸漬しない状態で設けられている。また、尿素水ポンプ23よりも下流側(尿素水添加弁15側)には、尿素水の圧力を調整する圧力調整弁26が設けられている。
In the urea
尿素水添加弁15側への尿素水圧送時には、尿素水ポンプ23に通電されることで尿素水ポンプ23が正回転方向に回転駆動される。これにより、尿素水タンク21内の尿素水が汲み上げられ、尿素水フィルタ25を通過して下流側に流れる。このとき、尿素水フィルタ25にて尿素水内に含まれる異物等が除去される。そして、尿素水ポンプ23から尿素水が吐出(圧送)され、その尿素水が圧力調整弁26により所定の供給圧力に調整された後、尿素水添加弁15に給送される。また、圧力調整の結果、余剰となった尿素水はリターン配管27を通じて尿素水タンク21に戻される。
At the time of urea water pressure feeding to the urea
尿素水タンク21への尿素水吸い戻し時には、尿素水ポンプ23が逆回転方向に回転駆動される。これにより、尿素水供給管22内の尿素水が吸い戻され、尿素水タンク21内に流入する。本実施形態では、この尿素水の吸い戻し動作がECU40によりエンジン停止時に実施される。つまり、エンジン停止後の車両放置中に尿素水が尿素水供給管22内に残留したままになるのを回避し、これにより尿素水の凍結・膨張による尿素水供給管22の破損を抑制する。
When the urea water is sucked back into the
尿素水タンク21内には、その内部に貯留された尿素水温度を検出する尿素水温センサ31が設けられている。また、尿素水供給管22の途中には、尿素水供給管22内の尿素水の圧力(ライン圧力PN)を検出する尿素水圧センサ32が設けられている。尿素水圧センサ32の一つ(32P)として本実施形態では、尿素水ポンプ23の下流側にてライン圧力PNを検出可能に設けられている。また、尿素水圧センサ32として、特に本実施形態では、尿素水フィルタ25の上流側のライン圧力(フィルタ上流圧力PNF)を検出する上流センサ32Fと、尿素水フィルタ25の下流側であって尿素水ポンプ23の上流側のライン圧力(フィルタ下流圧力PNB)を検出する下流センサ32Bとが設けられている。
A urea
上記システムの中で電子制御ユニットとして主体的に排気浄化に係る制御を行う部分がECU40である。ECU40は、周知のマイクロコンピュータ(図示略)を備え、各種センサの検出値に基づいて所望とされる態様で尿素水添加弁15等の各種アクチュエータを操作することにより排気浄化に係る各種の制御を実施する。具体的には、例えば上述したNOxセンサ16や排気温センサ17、尿素水温センサ31、尿素水圧センサ32等の各種センサから検出信号を入力し、その検出信号に基づいて尿素水添加弁15の通電時間や尿素水ポンプ23の駆動量等を制御する。これにより、排気管11内に、適切な時期に適正な量の尿素水を添加供給する。
In the system, the
上記システムでは、エンジン運転時において、尿素水ポンプ23の駆動により尿素水タンク21内の尿素水が尿素水供給管22を通じて尿素水添加弁15に圧送され、尿素水添加弁15により排気管11内に尿素水が添加供給される。すると、排気管11内において排気と共に尿素水がSCR触媒13に供給され、SCR触媒13においてNOxの還元反応によりその排気が浄化される。NOxの還元に際しては、例えば、
(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2 …(式4)
といった反応により、排気熱による高温下で尿素水が加水分解される。これにより、アンモニア(NH3)が生成され、そのアンモニアがSCR触媒13に吸着するとともに同SCR触媒13において排気中のNOxがアンモニアにより選択的に還元除去される。すなわち、同SCR触媒13上でアンモニアに基づく還元反応(上記反応式(式1)〜(式3))が行われることにより、NOxが還元、浄化されることとなる。
In the above system, during operation of the engine, the urea water in the
(NH2) 2CO + H2O → 2NH3 + CO2 (Formula 4)
As a result, urea water is hydrolyzed at a high temperature due to exhaust heat. As a result, ammonia (NH 3) is generated and adsorbed on the
ところで、尿素水フィルタ25に塵などの固体物が溜まり、尿素水フィルタ25の目詰まりが生じた場合、尿素水タンク21内の尿素水を尿素水フィルタ25よりも下流側に十分に給送することができず、その結果、尿素水添加弁15から排気管11中への尿素水添加量が要求量よりも少なくなることが考えられる。
By the way, when solid substances such as dust accumulate in the
図2は、尿素水フィルタ25の目詰まり異常が生じた場合のライン圧力PNを示す図である。図2中、実線は尿素水フィルタ25の目詰まり異常が生じていない正常時を示し、一点鎖線は尿素水フィルタ25の目詰まり異常が生じている異常時を示す。
FIG. 2 is a diagram showing the line pressure PN when the
尿素水ポンプ23の吐出圧力が一定値(例えば9気圧)に制御されている場合、図2に示すように、尿素水ポンプ23の下流側(図のA点)におけるライン圧力PNPは、尿素水ポンプ23の上流側であって尿素水フィルタ25の下流側(図のB点)におけるライン圧力(フィルタ下流圧力PNB)よりも、ポンプ吐出圧分だけ高くなっている。また、フィルタ下流圧力PNBと、尿素水フィルタ25の上流側(図のC点)におけるライン圧力(フィルタ上流圧力PNF)との関係は、尿素水フィルタ25の正常時には略同じになっている。つまり、フィルタ上流圧力PNFとフィルタ下流圧力PNBとの圧力差は略ゼロになっている。
When the discharge pressure of the
これに対し、尿素水フィルタ25の目詰まりが発生している場合、A点とB点とのライン圧力の関係は、フィルタ正常時と同じである。一方、B点とC点とのライン圧力の関係は、尿素水フィルタ25の上流側と下流側とに圧力差が生じ、図2の一点鎖線で示すように、B点のライン圧力(フィルタ下流圧力PNB)に対してC点のライン圧力(フィルタ上流圧力PNF)が負圧になっている。
On the other hand, when the
そこで、本システムでは、ライン圧力PNに基づいて尿素水フィルタ25の目詰まり異常の診断を実施し、目詰まり異常有りと診断される場合には警告を発することとしている。本実施形態では、尿素水圧センサ32のうち、上流センサ32F及び下流センサ32Bの検出値を用い、下流センサ32Bにより検出されるフィルタ下流圧力PNBから、上流センサ32Fにより検出されるフィルタ上流圧力PNFを差し引いたフィルタ間圧力ΔPN(PNB−PNF)が所定の判定値(フィルタ異常判定値PNTH)よりも大きくなった場合に、尿素水フィルタ25の交換時期であるとして異常警告のためのランプを点灯することとしている。
Therefore, in this system, diagnosis of clogging abnormality of the
ところが、フィルタ間圧力ΔPNがフィルタ異常判定値PNTHよりも大きくなり、尿素水フィルタ25の目詰まりが発生したとされる場合、その目詰まりの原因が、尿素水に混入した塵などによるものでなく、尿素水の凍結や結晶化によるものであることが考えられる。つまり、尿素水は凍結しやすく、濃度32.5%の尿素水ではマイナス11℃で凍結する。そのため、例えば寒冷地で使用される自動車において、エンジン始動時に外気温が極低温(例えばマイナス10℃)になっている場合、尿素水の一部又は全部が凍結していることが考えられる。かかる場合、尿素水ポンプ23の作動により尿素水タンク21内の尿素水が吸い上げられた際に、尿素水タンク21内に存在する尿素水の氷結物が尿素水フィルタ25を通過することができず、尿素水フィルタ25上に残渣として蓄積されることが考えられる。また、尿素水フィルタ25内に保持された尿素水が、エンジン停止後であって次回のエンジン始動までの間に凍結して尿素水フィルタ25の孔を塞ぐおそれがある。
However, when the inter-filter pressure ΔPN becomes larger than the filter abnormality determination value PNTH and the
また、尿素水は、溶媒である水の蒸発により尿素の結晶が析出しやすい。そのため、例えば夏期などといった気温が高い場合には、尿素水フィルタ25内に保持された尿素水において、エンジン停止後であって次回のエンジン始動までの期間に水分が蒸発することが考えられる。この場合、尿素水フィルタ25上に尿素の結晶が析出し、その結晶が尿素水フィルタ25の孔を塞ぐおそれがある。
Further, urea water tends to precipitate urea crystals by evaporation of water as a solvent. For this reason, when the temperature is high, for example, in summer, the urea water held in the
特に本実施形態では、エンジン停止時に尿素水供給管22内にある尿素水を尿素水タンク21内に吸い戻すため、その吸い戻し処理で戻し切れなかった尿素水が液滴となって尿素水供給管22内に残存するおそれがある。そのため、同液滴の凍結や水分の蒸発により、尿素水の氷結物や結晶物が尿素水供給管22内に生成されやすいことが考えられる。
In particular, in this embodiment, since the urea water in the urea
しかしながら、尿素水の氷結物や結晶物による目詰まりは一時的なものであり、しばらくすると正常時の状態に復帰可能である。つまり、尿素水の氷結物や結晶物は、液体状態の尿素水が尿素水フィルタ25を通過していくうちに、その通過する尿素水により融解又は溶解されると考えられる。そのため、氷結物等による目詰まりであれば、尿素水タンク21内から尿素水添加弁15への尿素水給送を行うことにより、その目詰まりが解消されることが考えられる。一方、塵などによる目詰まりの場合には、その異物が尿素水フィルタ25に付着したままとなるため、フィルタ交換などといった正常復帰のための処置をユーザに要求する必要がある。したがって、この一時的な異常を塵などによる目詰まりと同等の異常として診断すると、正常復帰のための処置が本来不要であるにもかかわらず、その処置をユーザに要求してしまうことになる。
However, the clogging due to the frozen or crystallized urea water is temporary and can be restored to the normal state after a while. That is, it is considered that the frozen or crystallized urea water is melted or dissolved by the passing urea water while the liquid urea water passes through the
そこで、本実施形態では、尿素水ポンプ23の作動時においてフィルタ間圧力ΔPNを検出し、その検出したフィルタ間圧力ΔPNの減圧側の変化に基づいて尿素水フィルタ25に関する異常診断を実施する。これにより、尿素水フィルタ25の目詰まりが塵等によるものか、あるいは尿素水の氷結物又は結晶物によるものかを特定し、その異常内容に基づいて警告を実施する。
Therefore, in this embodiment, the inter-filter pressure ΔPN is detected when the
具体的には、下流センサ32Bにより検出されるフィルタ下流圧力PNBから、上流センサ32Fにより検出されるフィルタ上流圧力PNFを差し引くことによりフィルタ間圧力ΔPNを算出し、そのフィルタ間圧力ΔPNにおいて減圧側の変化が見られるか否を判定する。そして、フィルタ間圧力ΔPNの減圧側への変化有りの場合には、尿素水フィルタ25の上流側と下流側との間に生じている尿素水圧力(フィルタ間圧力ΔPN)が次第に解消されつつある、つまりフィルタ間の圧力差は一時的なものであるとして、警告を実施しないこととする。
Specifically, the filter pressure ΔPN is calculated by subtracting the filter upstream pressure PNF detected by the
図3は、尿素水フィルタ25の異常診断に関する処理(フィルタ異常診断処理)の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、エンジン始動時に(例えばイグニッションスイッチがオンされることにより)ECU40により実行される。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of processing relating to abnormality diagnosis of the urea water filter 25 (filter abnormality diagnosis processing). This process is executed by the
図3において、ステップS11ではまず、尿素水ポンプ23が作動中か否かを判定する。尿素水ポンプ23が作動中であることを条件にステップS12へ進み、尿素水圧センサ32の上流センサ32Fにより尿素水フィルタ25のフィルタ上流圧力PNFを検出し、下流センサ32Bによりフィルタ下流圧力PNBを検出する。続くステップS13では、フィルタ下流圧力PNBからフィルタ上流圧力PNFを差し引くことにより、尿素水フィルタ25の上流側と下流側との間に生じる圧力差としてフィルタ間圧力ΔPNを算出する。
In FIG. 3, in step S11, it is first determined whether or not the
ステップS14では、フィルタ間圧力ΔPNがフィルタ異常判定値PNTHよりも大きいか否かを判定する。フィルタ間圧力ΔPNがフィルタ異常判定値PNTH以下の場合には、ステップS15へ進み、フィルタ正常であると判定する。つまり、尿素水フィルタ25の上流側と下流側との圧力差が生じていないか又は僅少であり、尿素水フィルタ25の目詰まり異常なしと判断する。一方、フィルタ間圧力ΔPNがフィルタ異常判定値PNTHよりも大きい場合には、ステップS16以降の処理へ進む。
In step S14, it is determined whether or not the inter-filter pressure ΔPN is greater than the filter abnormality determination value PNTH. If the inter-filter pressure ΔPN is equal to or less than the filter abnormality determination value PNTH, the process proceeds to step S15, and it is determined that the filter is normal. That is, it is determined that the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the
ステップS16では、フィルタ間圧力ΔPNにおいて減圧側への変化があるか否かを判定する。ここで、フィルタ間圧力ΔPNの減圧側の変化について本実施形態では、フィルタ間圧力ΔPNを所定の異常判定時間TA(例えば数分)の間モニタし、フィルタ間圧力ΔPNの継続的な低下が観測された場合にフィルタ間圧力ΔPNの減圧側の変化ありと判定する。 In step S16, it is determined whether or not there is a change to the pressure reducing side in the inter-filter pressure ΔPN. Here, regarding the change on the pressure reduction side of the inter-filter pressure ΔPN, in this embodiment, the inter-filter pressure ΔPN is monitored for a predetermined abnormality determination time TA (for example, several minutes), and a continuous decrease in the inter-filter pressure ΔPN is observed. If it is determined that there is a change in the pressure reduction side of the inter-filter pressure ΔPN.
フィルタ間圧力ΔPNの減圧側の変化が見られない場合にはステップS17へ進み、尿素水フィルタ25に塵などの異物が溜まっている、すなわちフィルタ異常が発生していると判断し、フィルタ交換時期であることを報知すべく警告を実施する。一方、フィルタ間圧力ΔPNの減圧側の変化が見られる場合にはステップS18へ進み、そのまま放置したとしても正常な状態に復帰可能な異常であるとして警告を実施しない。つまり、尿素水フィルタ25の目詰まりは、尿素水の氷結物又は結晶物によるものであり、ポンプ作動に伴い尿素水が尿素水フィルタ25を通過することによって解消される一時的な異常と判断する。
If no change on the pressure reduction side of the inter-filter pressure ΔPN is observed, the process proceeds to step S17, where it is determined that foreign substances such as dust have accumulated in the
次に、フィルタ間圧力ΔPNの時間的な推移について図を用いて説明する。図4は、エンジン始動時におけるフィルタ間圧力ΔPNの推移を示すタイムチャートである。図4のうち(a)は尿素水フィルタ25の目詰まりが塵などの異物によるものである場合を示し、(b)は尿素水の凍結物又は結晶物によるものである場合を示す。
Next, a temporal transition of the inter-filter pressure ΔPN will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a time chart showing the transition of the inter-filter pressure ΔPN when the engine is started. 4A shows a case where the
イグニッションスイッチがオンされて尿素水ポンプ23が作動されると、尿素水タンク21内の尿素水が尿素水供給管22内を通過することによりライン圧力PNが上昇する。このとき、尿素水フィルタ25において塵などの異物による目詰まり異常が生じている場合、図4(a)に示すように、尿素水ポンプ23の作動に伴いフィルタ間圧力ΔPNが上昇していき、フィルタ異常判定値PNTHよりも高い値で一定となる。この場合、フィルタ異常判定値PNTHを超えたタイミングt1から異常判定時間TA内にフィルタ間圧力ΔPNの変化がないことから、診断タイミングt2にて尿素水フィルタ25の目詰まり異常ありと診断され、警告が実施される。
When the ignition switch is turned on and the
一方、尿素水フィルタ25における目詰まりが、尿素水の凍結物や結晶物によるものである場合、図4(b)に示すように、尿素水ポンプ23の作動に伴いフィルタ間圧力ΔPNが上昇していき、タイミングt1でフィルタ異常判定値PNTHを超えたとしても、その後、タイミングt1から異常判定時間TA内のうちにフィルタ間圧力ΔPNが減圧側に転じ、次第に低下していく。そして、タイミングt1から異常判定時間TA内にフィルタ間圧力ΔPNの減圧側の変化が見られたことから、診断タイミングt2にて尿素水フィルタ25の目詰まり異常なし(一時的な異常)と診断され、警告が実施されない。
On the other hand, when the clogging in the
以上詳述した実施形態によれば以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
尿素水フィルタ25の上流側と下流側との圧力差(フィルタ間圧力ΔPN)の減圧側の変化に基づいて尿素水フィルタ25に関する異常を診断する構成としたため、尿素水フィルタ25の目詰まりが生じた場合に、それが一時的な異常か、それとも継続的な異常かを特定することができる。これにより、尿素水フィルタ25に関する異常診断において、正常時への復帰可能な異常とそうでない異常とを区別することができる。その結果、尿素水フィルタ25の異常発生時に適切な対処を施すことができる。
The
フィルタ間圧力ΔPNがフィルタ異常判定値PNTHよりも大きく、かつフィルタ間圧力ΔPNの減圧側の変化が見られた場合には、尿素水フィルタ25の一時的な異常であるとして警告を実施しない構成としたため、正常時へ復帰可能な異常に対する過度の警告を抑制することができる。また、正常時への復帰可能な異常に対して、フィルタ交換などといった不適切な処置をユーザに促すのを回避することができる。
When the inter-filter pressure ΔPN is larger than the filter abnormality determination value PNTH and a change on the pressure-reducing side of the inter-filter pressure ΔPN is seen, no warning is given as a temporary abnormality of the
フィルタ間圧力ΔPNに基づく異常判定処理をエンジン始動時に実施する構成としたため、尿素水の凍結物や析出物が存在し得る状況下において同処理を実施することができる。 Since the abnormality determination process based on the inter-filter pressure ΔPN is performed at the time of starting the engine, the process can be performed in a situation where a frozen product or precipitate of urea water may exist.
本システムにおいては、エンジン停止後に尿素水の吸い戻しが実施されるため、エンジン停止後から次回のエンジン始動時までの間に尿素水の凍結物又は結晶物が生成されやすく、その凍結物等により尿素水フィルタ25の目詰まりが生じやすいところ、フィルタ間圧力ΔPNに基づいて尿素水フィルタ25の異常診断を実施することにより、凍結物等によって尿素水フィルタ25の目詰まりが発生したことを特定することができる。したがって、復帰可能な異常とそうでない異常とを区別する必要性の高い状況下において上記異常診断を実施することができる。
In this system, since urea water is sucked back after the engine is stopped, a frozen or crystallized product of urea water is likely to be generated between the time when the engine is stopped and the next time the engine is started. Where the
尿素水フィルタ25が尿素水タンク21内の尿素水に浸漬しない状態で設けられているため、尿素水フィルタ25内に保持された尿素水が外気(冷気)との接触により凍結しやすく、またその保持された尿素水から水分が蒸発することにより尿素の結晶物が析出しやすいところ、フィルタ間圧力ΔPNに基づいて尿素水フィルタ25の異常診断を実施することにより、凍結物等によって尿素水フィルタ25の目詰まりが発生したことを特定することができる。したがって、復帰可能な異常とそうでない異常とを区別する必要性の高い状況下で上記異常診断を実施することができる。
Since the
(他の実施形態)
本発明は、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.
・尿素水温センサ31により検出される尿素水温度に基づいて、尿素水フィルタ25の目詰まりが塵などの異物によるものか、それとも尿素水の凍結物等によるものかを判定する。具体的には、尿素水の凍結が所定の凍結物生成温度(例えばマイナス11℃+α)以下で起こり、尿素水の結晶化が所定の結晶化温度以上で起こることを考慮し、尿素水温センサ31により計測される尿素水温度が、所定の低温域又は所定の高温域にある場合であって、かつフィルタ間圧力ΔPNの減圧側の変化が観測された場合に、尿素水の凍結等による尿素水フィルタ25の一時的な目詰まりが生じていることを特定する。なお、尿素水温度は、尿素水温センサ31により尿素水の温度を直接検出する以外に、外気温センサにより検出される外気温度に基づいて推定してもよい。この場合、外気温センサにより検出される外気温に基づいて、尿素水フィルタ25に関する異常内容を特定してもよい。
Based on the urea water temperature detected by the urea
・尿素水温度に基づいて尿素水フィルタ25の目詰まり異常を診断する場合、尿素水温度に応じて、尿素水の凍結によるものか、あるいは尿素水の結晶化によるものかを特定する。上述したように、尿素水の凍結は、尿素濃度32.5%の尿素水であれば凝固点がマイナス11℃となる。そこで、尿素水温センサ31により計測される尿素水温度が所定の凍結物生成温度以下であって、かつフィルタ間圧力ΔPNの減圧側の変化が観測された場合に、尿素水フィルタ25の目詰まりの原因が尿素水の凍結物によるものであると特定する。また、尿素水からの結晶析出は水の蒸発によるものであるから、その析出は温度が高いほど生じやすい。そこで、尿素水温センサ31により計測される尿素水温度が所定の結晶化温度以上であって、かつフィルタ間圧力ΔPNの減圧側の変化が観測された場合に、尿素水フィルタ25の目詰まりの原因が尿素水の結晶化によるものであると特定する。このように、尿素水温度に基づいて尿素水フィルタ25の異常診断を実施することにより、尿素水フィルタ25の一時的な目詰まりの原因が、尿素水の凍結によるものか、あるいは尿素水の結晶化によるものかを特定することができる。したがって、異常診断後において、目詰まり異常の原因に応じた適切な処置を施すことができる。
When diagnosing the clogging abnormality of the
・図3のステップS14においてフィルタ間圧力ΔPNがフィルタ異常判定値PNTHよりも大きくなった場合であって、かつステップ16においてフィルタ間圧力ΔPNの減少側の変化が見られた場合に、尿素水フィルタ25の目詰まりが一時的なものであると判定する構成としたが、これを変更し、フィルタ間圧力ΔPNの上昇側の変化が見られ、かつその上昇側の変化後に減少側の変化が見られた場合に、尿素水フィルタ25の一時的な目詰まりが生じていると判定する構成としてもよい。
When the inter-filter pressure ΔPN is larger than the filter abnormality determination value PNTH in step S14 in FIG. 3 and when a change on the decreasing side of the inter-filter pressure ΔPN is observed in
・上流センサ32Fの検出値と下流センサ32Bの検出値とからフィルタ間圧力ΔPNを算出し、その算出値に基づいて異常診断を実施する構成としたが、上流センサ32Fの検出値をフィルタ間圧力ΔPNとして異常診断を実施する構成としてもよい。図2に示すように、B点のライン圧力(フィルタ下流圧力PNB)が変動しなければ、C点のライン圧力(フィルタ上流圧力PNF)をモニタすることにより、尿素水フィルタ25の正常時と異常時とを特定することが可能である。したがって、尿素水フィルタ25の下流側の圧力が変動しない場合に有効である。
The pressure between filters ΔPN is calculated from the detection value of the
・尿素水フィルタ25に蓄積した尿素水の凍結物又は結晶物を尿素水タンク21内に戻すための戻し手段を設ける。例えば、戻し手段を、ECU40と尿素水ポンプ23とにより構築する。この構成では、上記の図4(b)のタイムチャートにおいて、尿素水ポンプ23の作動後、診断タイミングt2で凍結物等による目詰まり異常があると判定された場合に、尿素水ポンプ23の作動を停止させる。これにより、フィルタ下流圧力PNBとフィルタ上流圧力PNFとの差圧が解消され、尿素水フィルタ25に付着した凍結物等が尿素水タンク21内に戻される。したがって、尿素水フィルタ25の目詰まりをできるだけ早期に解消することができる。あるいは、尿素水フィルタ25の上流側に、尿素水フィルタ25に付着した凍結物等を尿素水タンク21内に戻す戻し機構を設けてもよい。戻し機構として例えば、尿素水フィルタ25の上流側にて尿素水供給管22から分岐する配管を設け、その配管の途中に圧力調整弁を設ける。そして、診断タイミングt2で凍結物等による目詰まり異常があると判定された場合に、圧力調整弁を開弁させることにより尿素水フィルタ25上の凍結物等を尿素水タンク21内に戻す。
A return means for returning the frozen or crystallized urea water accumulated in the
・尿素水ポンプ23が尿素水供給管22の途中に尿素水タンク21内の尿素水に浸漬しない状態で設けられる所謂インライン式のシステムを本発明に適用したが、尿素水ポンプ23が尿素水タンク21内の尿素水に浸漬した状態で設けられる所謂インタンク式のシステムを本発明に適用してもよい。インタンク式のシステムとして具体的には、尿素水タンク21内に、尿素水に浸漬した状態で尿素水ポンプ23を設け、その尿素水ポンプ23の吸入口部分に、尿素水に浸漬した状態で尿素水フィルタ25を設ける。また、尿素水フィルタ25の上流側と下流側とに、それぞれの位置におけるライン圧力PNを計測する上流センサ32F及び下流センサ32Bを設ける。この構成において、尿素水タンク21内の尿素水の一部が凍結して氷結物が生成されている場合、上記実施形態と同様に、その氷結物が尿素水フィルタ25を通過することができず、尿素水フィルタ25において一時的な目詰まりが生じることが考えられる。したがって、本実施形態においても上記と同様に、フィルタ間圧力ΔPNに基づいて尿素水フィルタ25の目詰まり異常の原因を特定し、その原因が尿素水の氷結物である場合には、警告を実施しないとするとよい。
A so-called in-line system in which the
・尿素水供給管22において尿素水ポンプ23よりも上流側に尿素水フィルタ25を配置する構成を適用したが、これを変更し、尿素水ポンプ23よりも下流側に尿素水フィルタ25を配置する構成を適用してもよい。
The configuration in which the
・尿素水ポンプ23を正逆回転可能な構成とし、同ポンプ23を逆回転駆動させることで尿素水供給管22内の残留尿素水を尿素水タンク21内に回収する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、尿素水ポンプ23とは別のポンプ(吸い戻し用ポンプ)を設ける。そして、尿素水ポンプ23で尿素水の圧送を行い、吸い戻し用ポンプで尿素水の吸い戻しを行う。このとき、吸い戻し用ポンプは、尿素水ポンプ23の下流側にて尿素水供給管22から分岐する配管に設ける。
The
・車載ディーゼルエンジン用の尿素SCRシステムとして実用化する以外に、例えばガソリンエンジン、特にリーンバーンエンジン用の尿素SCRシステムとして実用化することも可能である。また、尿素水以外の還元剤溶液を用いる排気浄化システムにおいても本発明を同様に適用することが可能である。例えば、還元剤溶液として、アンモニア含有の水溶液を用いることが考えられる。 -Besides being put into practical use as a urea SCR system for in-vehicle diesel engines, it can also be put into practical use as a urea SCR system for gasoline engines, particularly lean burn engines. In addition, the present invention can be similarly applied to an exhaust purification system using a reducing agent solution other than urea water. For example, it is conceivable to use an aqueous solution containing ammonia as the reducing agent solution.
11…排気管、12…DPF、13…SCR触媒、15…尿素水添加弁(還元剤添加装置)、21…尿素水タンク(還元剤タンク)、23…尿素水ポンプ(還元剤ポンプ)、31…尿素水温センサ(温度検出手段)、32…尿素水圧センサ(差圧検出手段)、32F…フィルタ上流センサ、32B…フィルタ下流センサ、40…ECU(異常診断手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記フィルタ装置の上流側と下流側との圧力差を検出する差圧検出手段と、
前記還元剤ポンプの作動中において、前記差圧検出手段により検出される圧力差の減圧側の変化に基づいて前記フィルタ装置に関する異常診断を実施する異常診断手段と、
を備えることを特徴とする排気浄化システムの異常診断装置。 A reducing agent tank for storing a reducing agent solution; a reducing agent addition device connected to the reducing agent tank via a reducing agent passage for adding the reducing agent solution in the tank to an exhaust passage of the internal combustion engine; and the reducing agent passage. Applied to an exhaust gas purification system comprising a reducing agent pump that supplies the reducing agent solution to the reducing agent addition device and a filter device provided in the reducing agent passage,
Differential pressure detecting means for detecting a pressure difference between the upstream side and the downstream side of the filter device;
An abnormality diagnosing means for performing an abnormality diagnosis on the filter device based on a change on the pressure reducing side of the pressure difference detected by the differential pressure detecting means during operation of the reducing agent pump;
An abnormality diagnosis device for an exhaust purification system, comprising:
前記圧力差が所定の異常判定値よりも大きくなった後、該圧力差の減圧側の変化があった場合に前記フィルタ装置に関する異常なし又は一時的な異常と診断する請求項1に記載の排気浄化システムの異常診断装置。 The abnormality diagnosing means is for diagnosing an abnormality related to the filter device as one of the abnormality determination conditions that the pressure difference is larger than a predetermined abnormality determination value.
2. The exhaust according to claim 1, wherein after the pressure difference becomes larger than a predetermined abnormality judgment value, if there is a change on the pressure reduction side of the pressure difference, the exhaust is diagnosed as no abnormality or temporary abnormality relating to the filter device. Abnormality diagnosis device for purification system.
前記異常診断手段は、前記温度検出手段により検出される前記還元剤溶液の温度が所定の温度域にある場合であって、かつ前記差圧検出手段により検出される圧力差の減圧側の変化があった場合に前記フィルタ装置に関する異常なし又は一時的な異常と診断する請求項1又は2に記載の排気浄化システムの異常診断装置。 A temperature detecting means for detecting the temperature of the reducing agent solution;
The abnormality diagnosing means is a case where the temperature of the reducing agent solution detected by the temperature detecting means is in a predetermined temperature range, and a change on the pressure reducing side of the pressure difference detected by the differential pressure detecting means is detected. The abnormality diagnosis device for an exhaust purification system according to claim 1, wherein if there is any abnormality related to the filter device, the abnormality diagnosis device diagnoses that there is no abnormality or a temporary abnormality.
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