JP2015001206A - FAILURE DETERMINATION DEVICE AND FAILURE DETERMINATION METHOD FOR NOx SENSOR - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の技術は、選択還元型触媒の下流に配設されるNOxセンサーの故障の有無を判定するNOxセンサーの故障判定装置及び故障判定方法に関する。 The technology of the present disclosure relates to a failure determination device and failure determination method for a NOx sensor that determines whether or not there is a failure in a NOx sensor disposed downstream of a selective reduction catalyst.
排気中の窒素酸化物(以下、NOxと示す)を浄化する排気浄化装置は、尿素水を排気に供給する尿素水供給部と、尿素水による排気の還元を促す選択還元型触媒とを備えている。尿素水供給部の供給する尿素水の供給量は、選択還元型触媒の下流に取り付けられた下流NOxセンサーの検出値に基づいて定められる。 An exhaust gas purification device that purifies nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) in exhaust gas includes a urea water supply unit that supplies urea water to exhaust gas, and a selective reduction catalyst that promotes reduction of exhaust gas by urea water. Yes. The supply amount of urea water supplied by the urea water supply unit is determined based on the detection value of the downstream NOx sensor attached downstream of the selective catalytic reduction catalyst.
下流NOxセンサーの故障の判定は、尿素水の供給量に誤差が生じることを抑えるうえで重要である。特許文献1に記載される技術では、還元剤の供給が停止してから所定時間が経過した後に、下流NOxセンサーの検出値が検出されて、下流NOxセンサーの応答性が判定されている。また、選択還元型触媒の上流と下流とにNOxセンサーが取り付けられた構成では、下流NOxセンサーの検出値と上流NOxセンサーの検出値との乖離に基づいて、下流NOxセンサーが正常であるか否かが判定されている。 The determination of the failure of the downstream NOx sensor is important for suppressing the occurrence of an error in the urea water supply amount. In the technique described in Patent Document 1, the detection value of the downstream NOx sensor is detected after a predetermined time has elapsed since the supply of the reducing agent is stopped, and the responsiveness of the downstream NOx sensor is determined. Further, in the configuration in which NOx sensors are attached upstream and downstream of the selective catalytic reduction catalyst, whether or not the downstream NOx sensor is normal based on the difference between the detected value of the downstream NOx sensor and the detected value of the upstream NOx sensor. Has been determined.
ところで、選択還元型触媒にアンモニアが吸着しているとき、下流NOxセンサーの検出値と上流NOxセンサーの検出値との乖離は、吸着しているアンモニアの量に応じてばらつく。そのため、下流NOxセンサーの検出値と上流NOxセンサーの検出値との乖離に基づく下流NOxセンサーの故障判定は、通常、尿素水の供給が停止した後に、所定量のNOxが流れてから実施される。 By the way, when ammonia is adsorbed on the selective catalytic reduction catalyst, the difference between the detected value of the downstream NOx sensor and the detected value of the upstream NOx sensor varies depending on the amount of adsorbed ammonia. Therefore, the failure determination of the downstream NOx sensor based on the difference between the detection value of the downstream NOx sensor and the detection value of the upstream NOx sensor is usually performed after a predetermined amount of NOx flows after the urea water supply is stopped. .
一方で、選択還元型触媒にアンモニアが吸着していない状態では、排気に含まれるNOxの大部分が大気中に排出されてしまう。そこで、上流NOxセンサーの検出値と下流NOxセンサーの検出値との乖離に基づく下流NOxセンサーの故障判定では、還元剤の供給が停止される期間を短くすることが望まれる。 On the other hand, in a state where ammonia is not adsorbed on the selective catalytic reduction catalyst, most of NOx contained in the exhaust gas is discharged into the atmosphere. Therefore, in the failure determination of the downstream NOx sensor based on the difference between the detection value of the upstream NOx sensor and the detection value of the downstream NOx sensor, it is desirable to shorten the period during which the supply of the reducing agent is stopped.
本開示の技術は、還元剤の供給が停止される期間を短くすることが可能なNOxセンサーの故障判定装置及び故障判定方法を提供することを目的とする。 An object of the technology of the present disclosure is to provide a NOx sensor failure determination apparatus and failure determination method capable of shortening the period during which the supply of the reducing agent is stopped.
上記課題を解決するNOxセンサーの故障判定装置は、選択還元型触媒の上流から前記選択還元型触媒に還元剤を供給する供給部と、前記選択還元型触媒の上流に位置する上流NOxセンサーの検出値を基準値として、前記選択還元型触媒の下流に位置する下流NOxセンサーの検出値と前記基準値との乖離が所定範囲よりも大きい故障があるか否かを判定する判定部と、を備え、前記判定部は、前記上流NOxセンサーの上流に位置するフィルターに対して、前記フィルターに流入する排気を昇温して前記フィルターを再生しているときに、前記還元剤の供給を前記供給部に停止させ、前記選択還元型触媒に流入したNOx量が、前記供給の停止から所定量に到達したときに、前記上流NOxセンサーの検出値、および、前記下流NOxセンサーの検出値を取得する。 A NOx sensor failure determination apparatus that solves the above problems includes a supply unit that supplies a reducing agent to the selective catalytic reduction catalyst from upstream of the selective catalytic reduction catalyst, and an upstream NOx sensor that is positioned upstream of the selective catalytic reduction catalyst. A determination unit that determines whether there is a failure in which a difference between a detected value of a downstream NOx sensor located downstream of the selective catalytic reduction catalyst and the reference value is larger than a predetermined range using the value as a reference value The determination unit supplies the reducing agent to the supply unit when the exhaust gas flowing into the filter is heated to regenerate the filter located upstream of the upstream NOx sensor. When the amount of NOx flowing into the selective catalytic reduction catalyst reaches a predetermined amount after the supply is stopped, the detected value of the upstream NOx sensor and the downstream NOx concentration are reduced. To get the detected value of the service.
上記課題を解決するNOxセンサーの故障判定方法は、選択還元型触媒の上流に位置する上流NOxセンサーと前記選択還元型触媒の下流に位置する下流NOxセンサーとを備える排気浄化装置に適用され、前記下流NOxセンサーの故障の有無を判定するNOxセンサーの故障判定方法であって、前記上流NOxセンサーの上流に位置するフィルターに対して、前記フィルターに流入する排気の昇温によって前記フィルターを再生しているときに、前記フィルターの下流に位置する前記選択還元型触媒に対して、還元剤の供給を停止する工程と、前記選択還元型触媒に流入したNOx量が、前記還元剤の供給の停止から所定量に到達したときに、前記上流NOxセンサーの検出値、および、前記下流NOxセンサーの検出値を取得する工程と、前記上流NOxセンサーの検出値を基準値として、前記下流NOxセンサーの検出値と前記基準値との乖離が所定範囲よりも大きい故障があるか否かを判定する工程と、を備える。 A NOx sensor failure determination method that solves the above problem is applied to an exhaust purification device that includes an upstream NOx sensor positioned upstream of a selective catalytic reduction catalyst and a downstream NOx sensor positioned downstream of the selective catalytic reduction catalyst, A NOx sensor failure determination method for determining whether or not a downstream NOx sensor has failed, wherein a filter located upstream of the upstream NOx sensor is regenerated by increasing the temperature of exhaust gas flowing into the filter. And the step of stopping the supply of the reducing agent to the selective catalytic reduction catalyst located downstream of the filter, and the amount of NOx that has flowed into the selective catalytic reduction catalyst from the stop of the supply of the reducing agent. Acquiring the detection value of the upstream NOx sensor and the detection value of the downstream NOx sensor when a predetermined amount is reached. , As a reference value to the detected value of the upstream NOx sensor, and a step of determining whether there is a greater failure than deviation is a predetermined range between the detection value and the reference value of the downstream NOx sensor.
上記構成によれば、センサーの検出値の取得に必要とされる累積のNOx量は、フィルターの再生時から計測され始める。フィルターの再生時におけるNOx量は、通常、フィルターの再生時以外と比べて高い。そのため、フィルターの再生時からNOx量が計測される構成であれば、累積のNOx量が所定量に到達する時間も、自ずと短くなる。結果として、下流NOxセンサーの故障判定に要する時間が短縮される。 According to the above configuration, the cumulative amount of NOx required for acquiring the detection value of the sensor starts to be measured from the time of filter regeneration. The amount of NOx during filter regeneration is usually higher than when the filter is not regenerated. Therefore, if the NOx amount is measured from the regeneration of the filter, the time for the accumulated NOx amount to reach the predetermined amount is naturally shortened. As a result, the time required for determining the failure of the downstream NOx sensor is shortened.
上記NOxセンサーの故障判定装置において、前記判定部は、前記排気の流量である排気流量と、前記上流NOxセンサーの検出値とに基づいて、前記選択還元型触媒に流入したNOx量を演算することが好ましい。 In the NOx sensor failure determination apparatus, the determination unit calculates the amount of NOx flowing into the selective reduction catalyst based on an exhaust flow rate that is the flow rate of the exhaust gas and a detection value of the upstream NOx sensor. Is preferred.
上記構成によれば、選択還元型触媒に流入するNOx量が、例えば、エンジンの運転状態を示す複数のパラメータから推定される構成と比べて、NOx量が簡易な方法で、かつ、高い精度で求められる。 According to the above configuration, the amount of NOx flowing into the selective catalytic reduction catalyst is, for example, a simple method and high accuracy in the amount of NOx compared to a configuration estimated from a plurality of parameters indicating the operating state of the engine. Desired.
上記NOxセンサーの故障判定装置において、前記上流NOxセンサーの検出値は、互いに異なる複数のタイミングの各々で出力された前記上流NOxセンサーからの複数の出力値の平均値であり、前記下流NOxセンサーの検出値は、前記互いに異なる複数のタイミングの各々で出力された前記下流NOxセンサーからの複数の出力値の平均値であることが好ましい。 In the NOx sensor failure determination device, the detected value of the upstream NOx sensor is an average value of a plurality of output values from the upstream NOx sensor output at each of a plurality of different timings, and the downstream NOx sensor The detection value is preferably an average value of a plurality of output values from the downstream NOx sensor output at each of the plurality of different timings.
上記構成によれば、上流NOxセンサーの検出値が、上流NOxセンサーから出力される複数の出力値を反映した値であり、下流NOxセンサーの検出値が、下流NOxセンサーから出力される複数の出力値を反映した値である。それゆえに、上流NOxセンサーの出力値、および、下流NOxセンサーの出力値に、突発的な外因による誤差が含まれるときでも、判定結果の信頼度が、こうした誤差に起因して失われることが抑えられる。 According to the above configuration, the detection value of the upstream NOx sensor is a value reflecting a plurality of output values output from the upstream NOx sensor, and the detection value of the downstream NOx sensor is a plurality of outputs output from the downstream NOx sensor. The value reflects the value. Therefore, even when the output value of the upstream NOx sensor and the output value of the downstream NOx sensor include an error due to a sudden external cause, the reliability of the determination result is prevented from being lost due to such an error. It is done.
上記NOxセンサーの故障判定装置では、前記判定部は、前記フィルターの温度を検出する温度センサーの検出値が、前記フィルターの再生が進行中であることを示す所定値以上になったことを条件に前記還元剤の供給を前記供給部に停止させることが好ましい。 In the NOx sensor failure determination apparatus, the determination unit is configured on the condition that a detection value of a temperature sensor for detecting the temperature of the filter is equal to or greater than a predetermined value indicating that regeneration of the filter is in progress. It is preferable to stop the supply of the reducing agent to the supply unit.
上記構成によれば、還元剤の供給の停止するタイミングが、フィルターそのものの状態に基づいて定められる。そのため、例えば、昇温された排気がフィルターに供給された直後に、還元剤の供給が停止する構成と比べて、還元剤の供給の停止するタイミングが、より適切なタイミングに設定される。 According to the above configuration, the timing for stopping the supply of the reducing agent is determined based on the state of the filter itself. Therefore, for example, the timing at which the supply of the reducing agent is stopped is set to a more appropriate timing as compared with the configuration in which the supply of the reducing agent is stopped immediately after the heated exhaust gas is supplied to the filter.
以下、図1及び図2を参照して、本開示におけるNOxセンサーの故障判定装置及び故障判定方法の一実施形態について説明する。
図1に示されるように、ディーゼルエンジン10の排気通路12には、排気を浄化する排気浄化装置20が配設されている。排気浄化装置20に流入した排気は、前段酸化触媒22(DOC:Diesel Oxidation Catalyst)に流入する。
Hereinafter, with reference to FIG.1 and FIG.2, one Embodiment of the failure determination apparatus and failure determination method of a NOx sensor in this indication is described.
As shown in FIG. 1, an exhaust
前段酸化触媒22は、例えばアルミナ、シリカ、ゼオライト等からなる担体に、白金やパラジウム等の金属や、金属酸化物等を担持させたものである。前段酸化触媒22は、排気に含まれる炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、一酸化窒素(NO)を酸化して、水、二酸化炭素、二酸化窒素等に変換する。
The
前段酸化触媒22を通過した排気は、DPF24(DPF:Diesel particulate filter)に流入する。DPF24は、セラミックスや金属多孔体から構成され、排気中の粒子性物質(PM:Particulate Matter)を捕集する。DPF24の再生処理では、DPF24に流入する排気を昇温させるべく、例えば、前段酸化触媒22よりも上流の排気通路12に対し、図示されないバーナーから燃焼ガスが供給されたり、図示されない燃料噴射弁から燃料が噴射されたりする。
The exhaust gas that has passed through the front-
DPF24には、DPF温度センサー26が配設されている。DPF温度センサー26は、DPF24の温度であるDPF温度Tdを所定の制御周期で検出し、その検出したDPF温度Tdを示す信号をECU44に出力する。
A
DPF24の下流であり且つ後述する選択還元型触媒36の下流には、上流NOxセンサー28が配設されている。上流NOxセンサー28は、DPF24を通過した排気のNOx濃度Cnx1を所定の制御周期で検出し、その検出したNOx濃度Cnx1を示す信号をECU44に出力する。
An
上流NOxセンサー28の下流には、排気通路12に対して還元剤である尿素水を供給する電子制御式のインジェクター30が配設されている。インジェクター30には、タンク32に貯留された所定濃度の尿素水が圧送ポンプ34により圧送される。圧送ポンプ34は、図示されないリリーフ弁を内蔵しており、タンク32内の尿素水を所定の圧力でインジェクター30に圧送する。インジェクター30は、ECU44によって開閉制御される。排気に供給された尿素水は、排気の熱によってアンモニアに加水分解される。インジェクター30、タンク32、圧送ポンプ34、及び尿素水は、供給部に含まれる。
An electronically controlled
インジェクター30の下流には、選択還元型触媒36が配設されている。選択還元型触媒36は、NOxをアンモニアで還元する選択的触媒還元(Selective Catalytic Reduction)を行う。選択還元型触媒36は、例えばハニカム状のセラミックからなる担体に吸着性の高いゼオライト又はジルコニアを担持させたものである。排気中のNOxは、選択還元型触媒36の触媒作用によってアンモニアと反応し、窒素と水とに還元される。
A
選択還元型触媒36には、触媒温度センサー38が配設されている。触媒温度センサー38は、選択還元型触媒36の温度である触媒温度Tsを所定の制御周期で検出し、その検出した触媒温度Tsを示す信号をECU44に出力する。
The
選択還元型触媒36を通過した排気は、後段酸化触媒40(ASC:Ammonia Slip Catalyst)に流入する。後段酸化触媒40は、例えばアルミナ、シリカ、ゼオライト等からなる担体に、白金やパラジウム等の金属や、金属酸化物等を担持させたものである。後段酸化触媒40は、選択還元型触媒36における還元反応で消費されなかったアンモニアを分解する。
Exhaust gas that has passed through the selective
後段酸化触媒40の下流には、下流NOxセンサー42が配設されている。下流NOxセンサー42は、後段酸化触媒40を通過した排気のNOx濃度Cnx2を所定の制御周期で検出し、その検出したNOx濃度Cnx2を示す信号をECU44に出力する。
A
ECU44は、CPU、RAM、ROM等を備えたマイクロコンピューターである。ECU44は、各種センサーの出力値である上記DPF温度Td、触媒温度Ts、NOx濃度Cnx1、NOx濃度Cnx2を取得する。また、EGRには、エアフローメーター46から吸入空気量Gaを示す信号が所定の制御周期で入力される。ECU44は、吸入空気量Gaを排気通路12を流れる排気の流量である排気流量としても取り扱う。すなわち、ECU44は、DPF温度Td、触媒温度Ts、NOx濃度Cnx1、NOx濃度Cnx2、吸入空気量Gaを取得する取得部として機能する。
The
ECU44は、上記各種センサーから入力される情報、ROMに予め記憶された制御プログラムや各種データ、これらに基づいて各種の演算及び処理を実行する。ECU44は、インジェクター30の開閉制御を通じた尿素水の供給処理を実行する。また判定部としてのECU44は、下流NOxセンサー42の故障の有無を判定する判定処理を実行する。ECU44は、判定処理において下流NOxセンサー42が「異常」と判定された場合、警報装置50を作動させることでその判定結果を運転者に通知する。
The
供給処理において、ECU44は、所定の制御周期毎に尿素水の供給量を演算する。ECU44は、尿素水の濃度が所望濃度(例えば32.5%wt)であることを前提として尿素水の供給量を演算する。ECU44は、吸入空気量Ga、NOx濃度Cnx1、触媒温度Tsに基づいて排気中のNOxを浄化するために必要な尿素水の基本供給量を演算する。ECU44は、下流NOxセンサー42が正常のときには、NOx濃度Cnx1とNOx濃度Cnx2とに基づくNOx浄化率η(=Cnx1/Cnx2)に基づいて基本供給量を補正することにより尿素水の供給量を演算する。一方、ECU44は、下流NOxセンサー42が異常のときには、基本供給量を補正せずに該基本供給量を供給量として演算する。そして、ECU44は、演算された供給量の分の尿素水が排気に供給されるようにインジェクター30に対して制御信号を出力する。
In the supply process, the
図2を参照して、ECU44の実行する判定処理の処理手順について説明する。判定処理は繰り返し実行される。また、上流NOxセンサー28は、別の判定処理によって正常であると判定されているものとする。
With reference to FIG. 2, the process procedure of the determination process which ECU44 performs is demonstrated. The determination process is repeatedly executed. Further, it is assumed that the
図2に示されるように、ECU44は、最初のステップS11にてDPF温度センサー26からDPF温度Tdを取得し、次のステップS12にてDPF温度Tdが再生温度Tt以上であるか否かを判断する。再生温度Ttは、上記各種データに予め規定された値であって、DPF24の再生処理が実行されると必ず到達する温度である。本実施形態の再生温度Ttは、再生処理時におけるDPF温度Tdの目標温度である。DPF温度Tdが再生温度Tt未満であった場合(ステップS12:NO)、ECU44は、判定処理を一旦終了する。
As shown in FIG. 2, the
一方、DPF温度Tdが再生温度Tt以上であった場合(ステップS12:YES)、ECU44は、供給処理を中断するべく、尿素水の供給を停止させる停止信号をインジェクター30に出力する。(ステップS13)。
On the other hand, when the DPF temperature Td is equal to or higher than the regeneration temperature Tt (step S12: YES), the
次のステップS14において、ECU44は、新たに取得する吸入空気量Ga及びNOx濃度Cnx1に基づくNOx量を演算し、その演算したNOx量を用いて、停止信号の出力後に選択還元型触媒36に流入したNOx量の積算である積算値Snxを演算する。ECU44は、積算値Snxと閾値Stとを比較して、積算値Snxが閾値Stを超えるまでステップS14の処理を繰り返す。すなわちECU44は、積算値Snxが閾値Stを超えることを条件として次のステップS15の処理に移行する。閾値Stは、上記各種データに予め規定された値であって、停止信号の出力時、すなわちDPF24の温度が再生温度Ttに到達したときに選択還元型触媒36に吸着していたアンモニアが消費されたと想定される値である。
In the next step S14, the
次のステップS15において、ECU44は、所定のサンプリング数だけ新たに吸入空気量Ga、NOx濃度Cnx1、及びNOx濃度Cnx2の各々を取得する。ECU44は、吸入空気量GaとNOx濃度Cnx1とに基づいて各制御周期におけるNOx量を演算し、そのNOx量の平均値である基準値Gnx1を演算する。またECU44は、吸入空気量GaとNOx濃度Cnx2とに基づいて各制御周期におけるNOx量を演算し、そのNOx量の平均値である比較値Gnx2を演算する。
In the next step S15, the
次のステップS16において、ECU44は、基準値Gnx1に対する比較値Gnx2の比率である乖離Rを演算し、その乖離Rが上記各種データに予め規定された正常範囲である下限正常値Rmin以上且つ上限正常値Rmax以下の範囲に含まれているか否かを判定する。乖離Rが正常範囲に含まれている場合(ステップS16:YES)、ECU44は、下流NOxセンサー42を「正常」と判定して(ステップS17)判定処理を一旦終了する。一方、乖離Rが正常範囲に含まれていなかった場合(ステップS16:NO)、ECU44は、下流NOxセンサー42を「異常」と判定して(ステップS18)判定処理を一旦終了する。判定処理の終了後、ECU44は、その判定結果に応じた供給処理を行うとともに、下流NOxセンサー42が「異常」と判定された場合には警報装置50を作動させる。
In the next step S16, the
次に、上述した判定処理の作用について説明する。
DPF24の再生処理中にDPF24から流出する排気には、DPF24を再生させるための燃料の燃焼や粒子性物質そのものの燃焼によって、DPF24の再生時以外よりも多くのNOxが含まれている。そのため、DPF24の再生処理中に尿素水の供給を停止させることで、上流NOxセンサー28の検出するNOx濃度Cnx1が高くなり、ステップS14にて積算値Snxが閾値Stに到達するまでの時間が短くなる。その結果、判定処理に要する時間、すなわち尿素水の供給が停止される期間が短くなる。
Next, the effect | action of the determination process mentioned above is demonstrated.
The exhaust gas flowing out from the
また、選択還元型触媒36は、触媒温度Tsが高いほどアンモニアの吸着量が少なくなる特性を有している。DPF24の再生処理中は、DPF24から流出する排気の温度が高くなることで触媒温度Tsも高くなる。そのため、上記判定処理においては、選択還元型触媒36におけるアンモニアの吸着量が少ない状態で尿素水の供給が停止されるとともに、排気に含まれるNOxが増えることで選択還元型触媒36に吸着しているアンモニアも消費されやすい。そのため、DPF24の再生処理が行われていないときに判定処理が行われる場合に比べて、積算値Snxの閾値Stを低い値に設定することも可能である。
The
以上説明したように、上記実施形態のNOxセンサーの適否判定装置及び適否判定方法によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
(1)DPF24の再生処理中に尿素水の供給を停止することで、積算値Snxが閾値Stに到達するまでの時間が短くなる。その結果、判定処理に要する時間、すなわち尿素水の供給が停止される期間が短くなる。また、閾値Stに関する自由度も拡大する。
As described above, according to the suitability determination device and suitability determination method of the NOx sensor of the above embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) By stopping the supply of urea water during the regeneration process of the
(2)選択還元型触媒36に流入したNOx量である積算値Snxは、吸入空気量Ga及びNOx濃度Cnx1に基づくNOx量を演算値である。そのため、選択還元型触媒36に流入したNOx量が例えばエンジン10の運転状態に基づき演算される場合に比べて、該NOx量が簡易な方法で且つ高い精度で求められる。
(2) The integrated value Snx, which is the amount of NOx flowing into the selective
(3)複数のNOx濃度Cnx1に基づく基準値Gnx1と複数のNOx濃度Cnx2に基づく比較値Gnx2とに基づいて、下流NOxセンサー42の故障の有無が判定される。そのため、1つのNOx濃度Cnx1と1つのNOx濃度Cnx2とに基づいて下流NOxセンサー42の異常の有無が判定される場合に比べて、判定結果に対する信頼度が高められる。また、NOx濃度に突発的な外因による誤差が生じたとしても、そうした誤差に起因して判定結果の信頼度が失われることが抑えられる。
(3) Based on the reference value Gnx1 based on the plurality of NOx concentrations Cnx1 and the comparison value Gnx2 based on the plurality of NOx concentrations Cnx2, whether or not the
(4)DPF温度Tdに基づいてDPF24が再生処理中であるか否かが判断されるため、停止信号の出力が適切なタイミング、すなわちDPF24の再生処理中に行われる。
(4) Since it is determined whether the
(5)再生温度TtがDPF24の再生処理時の目標温度に設定されている。すなわち、再生温度Ttは、DPF24の再生処理時に必ず到達するDPF温度Tdの中で最も高い温度である。そのため、再生温度Ttが上記目標温度よりも低い場合に比べて、選択還元型触媒36におけるアンモニアの吸着量が少ない状態で尿素水の供給が停止される。その結果、積算値Snxの閾値Stに関する自由度も向上する。
(5) The regeneration temperature Tt is set to the target temperature for the regeneration process of the
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・ECU44は、DPF24が再生処理中であるか否かについて、例えば排気流量やDPF24の上流と下流との圧力差等、DPF24の再生処理を実行するための条件が成立したか否かに応じて判断してもよい。また例えば、ECU44は、DPF24が再生処理中であるか否かについて、DPF24の再生処理を実行する実行部からの通知を受けることで判断してもよい。
In addition, the said embodiment can also be suitably changed and implemented as follows.
The
・ECU44は、複数のNOx濃度Cnx1と複数のNOx濃度Cnx2とに基づいて下流NOxセンサー42の故障の有無を判定すればよい。例えば、ECU44は、同一の制御周期にて取得したNOx濃度Cnx1とNOx濃度Cnx2とを比較して各制御周期についての適否を判定し、正常と判定された割合に応じて下流NOxセンサー42の故障の有無を判定してもよい。
The
・基準値Gnx1及び比較値Gnx2を求めるためのサンプリング数が互いに異なっていてもよい。
・下限正常値Rmin及び上限正常値Rmaxの各々は、例えば基準値Gnx1及び比較値Gnx2の演算期間におけるエンジン10の運転状態に応じて変動する値であってもよい。この際、ECU44には、運転状態毎に下限正常値Rminと上限正常値Rmaxとが規定されたマップが記憶される。
The number of samplings for obtaining the reference value Gnx1 and the comparison value Gnx2 may be different from each other.
Each of the lower limit normal value Rmin and the upper limit normal value Rmax may be a value that varies depending on the operating state of the
・排気流量は、エアフローメーター46の吸入空気量Gaに限らず、例えば排気通路12に配設される排気流量計の計測値であってもよいし、各種演算によって演算される値であってもよい。
The exhaust flow rate is not limited to the intake air amount Ga of the
・乖離Rは、基準値Gnx1に対する比較値Gnx2の比率に限らず、例えば基準値Gnx1に対する比較値Gnx2の差であってよい。
・積算値Snxは、吸入空気量GaとNOx濃度Cnx1とに基づくNOx量を積算した値に限らず、例えば燃焼噴射量、エンジン回転速度、アクセル開度等、ディーゼルエンジン10の運転状態に応じて推定される値であってもよい。
The deviation R is not limited to the ratio of the comparison value Gnx2 to the reference value Gnx1, but may be, for example, the difference between the comparison value Gnx2 and the reference value Gnx1.
The integrated value Snx is not limited to a value obtained by integrating the NOx amount based on the intake air amount Ga and the NOx concentration Cnx1, but depends on the operation state of the
・ECU44は、過去の判定処理における乖離Rを記憶しておいてもよい。こうした構成によれば、下流NOxセンサーの劣化に関する程度や傾向を把握することができる。また、ECU44は、判定処理終了後に検出されるNOx濃度Cnx2を乖離Rに基づいて補正することにより、還元剤の供給量に関する精度を高めることもできる。
The
・還元剤は、排気中のNOxを選択還元型触媒36にて還元するものであればよく、尿素水に限らず、例えば尿素水を改質したアンモニアガスであってもよいし、アンモニアガスそのものであってもよいし、その他の物質であってもよい。
The reducing agent is not limited to urea water as long as NOx in the exhaust is reduced by the
・エンジンには、排気の一部を吸気に供給するEGR装置が搭載されていてもよい。
・エンジンは、粒子性物質を捕集するフィルターを備えていれば、ディーゼルエンジンに限らずガソリンエンジンであってもよい。
The engine may be equipped with an EGR device that supplies a part of the exhaust to the intake air.
The engine is not limited to a diesel engine and may be a gasoline engine as long as it has a filter that collects particulate matter.
10…エンジン、12…排気通路、20…排気浄化装置、22…前段酸化触媒、24…DPF、26…DPF温度センサー、28…上流NOxセンサー、30…インジェクター、32…タンク、34…圧送ポンプ、36…選択還元型触媒、38…触媒温度センサー、40…後段酸化触媒、42…下流NOxセンサー、44…ECU、46…エアフローメーター、50…警報装置。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記選択還元型触媒の上流に位置する上流NOxセンサーの検出値を基準値として、前記選択還元型触媒の下流に位置する下流NOxセンサーの検出値と前記基準値との乖離が所定範囲よりも大きい故障があるか否かを判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、
前記上流NOxセンサーの上流に位置するフィルターに対して、前記フィルターに流入する排気を昇温して前記フィルターを再生しているときに、前記還元剤の供給を前記供給部に停止させ、前記選択還元型触媒に流入したNOx量が、前記供給の停止から所定量に到達したときに、前記上流NOxセンサーの検出値、および、前記下流NOxセンサーの検出値を取得する
NOxセンサーの故障判定装置。 A supply unit for supplying a reducing agent to the selective catalytic reduction catalyst from upstream of the selective catalytic reduction catalyst;
Using the detection value of the upstream NOx sensor located upstream of the selective catalytic reduction catalyst as a reference value, the difference between the detection value of the downstream NOx sensor located downstream of the selective catalytic reduction catalyst and the reference value is larger than a predetermined range A determination unit for determining whether or not there is a failure,
The determination unit
For the filter located upstream of the upstream NOx sensor, when the exhaust gas flowing into the filter is heated to regenerate the filter, the supply of the reducing agent is stopped at the supply unit, and the selection is performed. A NOx sensor failure determination device that acquires a detection value of the upstream NOx sensor and a detection value of the downstream NOx sensor when the amount of NOx flowing into the reduction catalyst reaches a predetermined amount after the supply is stopped.
前記排気の流量である排気流量と、前記上流NOxセンサーの検出値とに基づいて、前記選択還元型触媒に流入したNOx量を演算する
請求項1に記載のNOxセンサーの故障判定装置。 The determination unit
2. The NOx sensor failure determination device according to claim 1, wherein an NOx amount that has flowed into the selective catalytic reduction catalyst is calculated based on an exhaust flow rate that is the flow rate of the exhaust gas and a detection value of the upstream NOx sensor.
前記下流NOxセンサーの検出値は、前記互いに異なる複数のタイミングの各々で出力された前記下流NOxセンサーからの複数の出力値の平均値である
請求項1または2に記載のNOxセンサーの故障判定装置。 The detection value of the upstream NOx sensor is an average value of a plurality of output values from the upstream NOx sensor output at each of a plurality of different timings.
3. The NOx sensor failure determination device according to claim 1, wherein the detection value of the downstream NOx sensor is an average value of a plurality of output values from the downstream NOx sensor output at each of the plurality of different timings. .
前記フィルターの温度を検出する温度センサーの検出値が、前記フィルターの再生が進行中であることを示す所定値以上になったことを条件に前記還元剤の供給を前記供給部に停止させる
請求項1〜3のいずれか一項に記載のNOxセンサーの故障判定装置。 The determination unit
The supply of the reducing agent is stopped by the supply unit on the condition that a detection value of a temperature sensor for detecting the temperature of the filter is equal to or greater than a predetermined value indicating that regeneration of the filter is in progress. The NOx sensor failure determination device according to any one of claims 1 to 3.
前記上流NOxセンサーの上流に位置するフィルターに対して、前記フィルターに流入する排気の昇温によって前記フィルターを再生しているときに、前記フィルターの下流に位置する前記選択還元型触媒に対して、還元剤の供給を停止する工程と、
前記選択還元型触媒に流入したNOx量が、前記還元剤の供給の停止から所定量に到達したときに、前記上流NOxセンサーの検出値、および、前記下流NOxセンサーの検出値を取得する工程と、
前記上流NOxセンサーの検出値を基準値として、前記下流NOxセンサーの検出値と前記基準値との乖離が所定範囲よりも大きい故障があるか否かを判定する工程と、
を備えるNOxセンサーの故障判定方法。 A NOx sensor that is applied to an exhaust gas purification device that includes an upstream NOx sensor positioned upstream of a selective catalytic reduction catalyst and a downstream NOx sensor positioned downstream of the selective catalytic reduction catalyst, and that determines whether the downstream NOx sensor is faulty. A failure determination method,
For the filter located upstream of the upstream NOx sensor, when the filter is regenerated by raising the temperature of the exhaust gas flowing into the filter, the selective reduction catalyst located downstream of the filter, A step of stopping the supply of the reducing agent;
Obtaining a detection value of the upstream NOx sensor and a detection value of the downstream NOx sensor when the amount of NOx flowing into the selective reduction catalyst reaches a predetermined amount after the supply of the reducing agent is stopped; ,
Determining whether there is a failure in which the difference between the detected value of the downstream NOx sensor and the reference value is larger than a predetermined range using the detected value of the upstream NOx sensor as a reference value;
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