JP2015040494A - Abnormality detection device for urea water addition valve - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abnormality detection device for a urea water addition valve, capable of detecting the occurrence of abnormality in the operation of the urea water addition valve with high reliability.SOLUTION: In abnormality diagnosis processing to be executed by the abnormality detection device, urea water is filled in a urea water pipe 18 by driving a urea water pump 17 while outputting a valve closing signal to a urea water addition valve 15. In the filling period, when a pump rotating speed Np detected by a pressure sensor 21 is a predetermined determination value Na or higher, the urea water addition valve 15 is determined to be opened and fixed. Furthermore, the temperature of the urea water addition valve 15 is estimated, and the determination value Na is corrected on the basis of an estimated temperature θ so that the determination value Na is higher as the estimated temperature θ is higher.

Description

本発明は、排気に尿素水を添加する尿素水添加弁の異常検出装置に関する。   The present invention relates to a urea water addition valve abnormality detection device for adding urea water to exhaust gas.

ディーゼルエンジンの排気浄化装置として、尿素SCR(選択触媒還元:Selective Catalytic Reduction)装置が知られている。この尿素SCR装置は、尿素水を排気に添加する尿素水添加弁と、その尿素水添加弁が接続された供給通路に尿素水を充填するポンプとを備えている。そして、尿素SCR装置では、尿素水添加弁から排気に尿素水を添加するとともに、排気熱による尿素の熱分解及び加水分解で生成されたアンモニアを還元剤として、排気中の窒素酸化物(NOx)を選択還元型触媒上で還元反応させることで、NOxを水と窒素に分解する。   A urea SCR (Selective Catalytic Reduction) device is known as an exhaust gas purification device for a diesel engine. This urea SCR device includes a urea water addition valve that adds urea water to exhaust gas, and a pump that fills the supply passage to which the urea water addition valve is connected with urea water. In the urea SCR device, urea water is added to the exhaust gas from the urea water addition valve, and nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas is generated using ammonia generated by thermal decomposition and hydrolysis of urea by exhaust heat as a reducing agent. NOx is decomposed into water and nitrogen by performing a reduction reaction on the selective reduction catalyst.

また、こうした尿素SCR装置において、その尿素水添加弁の動作に異常が生じた場合には、選択還元型触媒に対して尿素水を適切に添加することができなくなる。そこで、特許文献1に記載される装置では、圧力センサーにより供給通路の内圧を監視し、同供給通路内を減圧したときの圧力センサーの検出値が閾値を下回ることに基づいて尿素水添加弁の異常を検出するようにしている。   Further, in such a urea SCR device, when an abnormality occurs in the operation of the urea water addition valve, it is impossible to appropriately add urea water to the selective reduction catalyst. Therefore, in the apparatus described in Patent Document 1, the internal pressure of the supply passage is monitored by the pressure sensor, and the detected value of the pressure sensor when the pressure in the supply passage is reduced is below the threshold value. An abnormality is detected.

特開2011−117440号公報JP 2011-117440 A

ところで、尿素SCR装置では、ポンプが尿素水を汲み上げる際に空気を巻き込んだり、供給通路や尿素水添加弁の熱により尿素水の水分が蒸発したりするため、通常、供給通路には空気や水蒸気といった気体が混入している。そして、供給通路に混入している気体がポンプの駆動状態の変化や尿素水添加弁の開閉動作等を契機に膨張と収縮を繰り返す結果、圧力センサーの検出値が振動するようになる。その結果、圧力センサーの検出値には、こうした振動により生じた過渡的な成分が含まれることとなるため、特許文献1に記載されるような圧力センサーの検出値に基づく尿素水添加弁の異常検出では、その信頼性が低くならざるを得ない。   By the way, in the urea SCR device, when the pump pumps up the urea water, air is entrained, or the water of the urea water evaporates due to the heat of the supply passage and the urea water addition valve. Such gas is mixed. The gas mixed in the supply passage repeatedly expands and contracts in response to a change in the driving state of the pump, an opening / closing operation of the urea water addition valve, etc. As a result, the detected value of the pressure sensor vibrates. As a result, since the detected value of the pressure sensor includes a transient component caused by such vibration, the abnormality of the urea water addition valve based on the detected value of the pressure sensor as described in Patent Document 1 In detection, the reliability has to be low.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、尿素水添加弁の動作に異常が生じたことを高い信頼性をもって検出することのできる尿素水添加弁の異常検出装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the problem to be solved is a urea water addition valve that can reliably detect that an abnormality has occurred in the operation of the urea water addition valve. An object of the present invention is to provide an abnormality detection device.

上記課題を解決するための異常検出装置は、ポンプの回転速度を検出するセンサーを備え、同センサーにより検出されるポンプの回転速度が尿素水添加弁の推定温度に基づいて補正した判定値に達するか否かの判定に基づき尿素水添加弁の異常を検出する、または同センサーにより検出されるポンプの回転速度が変化して所定値に達するまでの時間が尿素水添加弁の推定温度に基づいて補正した判定時間を超えるか否かの判定に基づき尿素水添加弁の異常を検出するようにしている。   An abnormality detection device for solving the above problem includes a sensor for detecting a rotation speed of a pump, and the rotation speed of the pump detected by the sensor reaches a determination value corrected based on an estimated temperature of a urea water addition valve. Based on the estimated temperature of the urea water addition valve, it detects the abnormality of the urea water addition valve based on the determination of whether or not, or the rotation speed of the pump detected by the sensor changes to reach a predetermined value The abnormality of the urea water addition valve is detected based on the determination as to whether or not the corrected determination time is exceeded.

ポンプの回転速度は、尿素水添加弁に異常が生じると同弁が正常であるときとは異なる態様で変化する。そして、このポンプの回転速度は、供給通路の気体が膨張と収縮を短時間のうちに繰り返したとしてもその影響を受けにくい。上記構成によれば、こうしたポンプの回転速度に基づいて尿素水添加弁の異常を検出することとしたため、高い信頼性をもって尿素水添加弁の異常を検出することができる。また、尿素水添加弁の温度を推定し、その推定温度に基づいて異常検出の際に用いられる上記判定値や上記判定時間を補正することとしたため、ポンプの回転速度が尿素水添加弁の温度によって異なる値をとる場合でも、そうした温度依存性を異常検出に反映させることができ、検出精度を向上させることができるようにもなる。   When the abnormality occurs in the urea water addition valve, the rotational speed of the pump changes in a manner different from that when the urea valve is normal. And even if the gas of a supply passage repeats expansion and contraction in a short time, the rotational speed of this pump is not easily affected. According to the above configuration, since the abnormality of the urea water addition valve is detected based on the rotation speed of such a pump, the abnormality of the urea water addition valve can be detected with high reliability. In addition, the temperature of the urea water addition valve is estimated, and the determination value and the determination time used when detecting an abnormality are corrected based on the estimated temperature. Even when taking different values depending on the temperature, such temperature dependence can be reflected in the abnormality detection, and the detection accuracy can be improved.

尿素水添加弁が搭載される排気浄化装置の全体構成を模式的に示すブロック図。The block diagram which shows typically the whole structure of the exhaust gas purification apparatus by which a urea water addition valve is mounted. 開固着を検出するための異常診断処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of the abnormality diagnosis process for detecting open sticking. 異常診断用の判定値と尿素水圧の目標圧との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the judgment value for abnormality diagnosis, and the target pressure of urea water pressure. 異常診断処理実行時における、(a)は尿素水ポンプの駆動状態、(b)はその回転速度、(c)は尿素水圧、(d)は開固着フラグの推移を示すタイミングチャート。(A) is a driving state of the urea water pump, (b) is a rotation speed thereof, (c) is a urea water pressure, and (d) is a timing chart showing a transition of an open fixing flag when the abnormality diagnosis process is executed. 閉固着を検出するための異常診断処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of the abnormality diagnosis process for detecting closed fixation. 異常診断処理実行時における、(a)は尿素水ポンプの駆動状態、(b)はその回転速度、(c)は尿素水圧、(d)は尿素水添加弁の駆動状態、(e)は閉固着フラグの推移を示すタイミングチャート。(A) is the driving state of the urea water pump, (b) is its rotational speed, (c) is the urea water pressure, (d) is the driving state of the urea water addition valve, and (e) is closed when the abnormality diagnosis process is executed. The timing chart which shows transition of a sticking flag. 応答速度の低下を検出するための異常診断処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of the abnormality diagnosis process for detecting the fall of a response speed. 異常診断用の判定時間と尿素水添加弁の推定温度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the determination time for abnormality diagnosis, and the estimated temperature of a urea water addition valve. 異常診断処理実行時における、(a)は尿素水ポンプの駆動状態、(b)はその回転速度、(c)は応答性低下フラグの推移を示すタイミングチャート。(A) is a driving state of the urea water pump, (b) is its rotational speed, and (c) is a timing chart showing transition of the responsiveness reduction flag when the abnormality diagnosis process is executed.

[第1の実施の形態]
以下、本発明にかかる尿素水添加弁の異常検出装置を具体化した第1の実施の形態について説明する。なお、この異常検出装置が診断対象とする尿素水添加弁は、ディーゼルエンジンの排気浄化装置に搭載されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment in which an abnormality detection device for a urea water addition valve according to the present invention is embodied will be described. Note that the urea water addition valve to be diagnosed by this abnormality detection device is mounted on an exhaust purification device of a diesel engine.

図1に示すように、ディーゼルエンジン10の排気通路11には、排気上流から順に、ディーゼル・パティキュレート・フィルター(DPF:Diesel Particulate Filter)12、SCR触媒ユニット13、及び酸化触媒ユニット14が配設されている。また、排気通路11においてDPF12とSCR触媒ユニット13との間の部分には、排気に尿素水を添加する尿素水添加弁15が設置されている。なお、この尿素水添加弁15は、その本体に内蔵されているソレノイドの電磁力によって開閉する。   As shown in FIG. 1, a diesel particulate filter (DPF: Diesel Particulate Filter) 12, an SCR catalyst unit 13, and an oxidation catalyst unit 14 are disposed in the exhaust passage 11 of the diesel engine 10 in order from the exhaust upstream. Has been. A urea water addition valve 15 that adds urea water to the exhaust gas is installed in a portion of the exhaust passage 11 between the DPF 12 and the SCR catalyst unit 13. The urea water addition valve 15 is opened and closed by electromagnetic force of a solenoid built in the main body.

SCR触媒ユニット13は、選択触媒還元により排気中のNOxを浄化する排気浄化ユニットであり、アンモニアを還元剤としてNOxの還元反応を促進する触媒が担持されている。還元剤となるアンモニアは、尿素水添加弁15により排気に添加された尿素水が排気の熱で熱分解及び加水分解されることで生成される。また、酸化触媒ユニット14は、SCR触媒ユニット13を通り抜けたアンモニアを酸化反応により分解する機能を担っている。   The SCR catalyst unit 13 is an exhaust purification unit that purifies NOx in exhaust by selective catalytic reduction, and carries a catalyst that promotes a NOx reduction reaction using ammonia as a reducing agent. Ammonia as a reducing agent is generated by the thermal decomposition and hydrolysis of the urea water added to the exhaust gas by the urea water addition valve 15 with the heat of the exhaust gas. The oxidation catalyst unit 14 has a function of decomposing ammonia that has passed through the SCR catalyst unit 13 by an oxidation reaction.

排気浄化装置は、尿素水を貯留する尿素水タンク16と、尿素水タンク16の尿素水を汲み出す尿素水ポンプ17とを備えている。尿素水ポンプ17は、尿素水配管18を介して尿素水添加弁15に接続されている。尿素水ポンプ17により汲み出された尿素水は、尿素水配管18に充填され、同尿素水配管18を供給通路として尿素水添加弁15に供給される。   The exhaust gas purification apparatus includes a urea water tank 16 that stores urea water, and a urea water pump 17 that pumps the urea water from the urea water tank 16. The urea water pump 17 is connected to the urea water addition valve 15 via the urea water pipe 18. The urea water pumped out by the urea water pump 17 is filled in the urea water pipe 18 and supplied to the urea water addition valve 15 using the urea water pipe 18 as a supply passage.

また、尿素水配管18には、リターン配管19が接続されている。リターン配管19には、尿素水配管18に充填された尿素水の圧力(以下、「尿素水圧Pu」という)が所定圧を超えたときに開弁するリリーフ弁20が設置されている。このリリーフ弁20が開弁することにより、尿素水配管18の尿素水がリターン配管19を通じて尿素水タンク16に戻される。その他、尿素水配管18には、尿素水圧Puを検知する圧力センサー21が設置されている。   A return pipe 19 is connected to the urea water pipe 18. The return pipe 19 is provided with a relief valve 20 that opens when the pressure of urea water filled in the urea water pipe 18 (hereinafter referred to as “urea water pressure Pu”) exceeds a predetermined pressure. When the relief valve 20 is opened, the urea water in the urea water pipe 18 is returned to the urea water tank 16 through the return pipe 19. In addition, a pressure sensor 21 that detects the urea water pressure Pu is installed in the urea water pipe 18.

また、排気浄化装置の制御ユニット22には、上述した圧力センサー21の他、尿素水ポンプ17の回転速度(以下、「ポンプ回転速度Np」という)を検知する回転速度センサー23、DPF12の床温を検知する床温センサー24、外気温を検知する外気温センサー25などが電気的に接続されている。   In addition to the pressure sensor 21 described above, the control unit 22 of the exhaust purification apparatus includes a rotation speed sensor 23 that detects the rotation speed of the urea water pump 17 (hereinafter referred to as “pump rotation speed Np”), and the bed temperature of the DPF 12. A floor temperature sensor 24 for detecting the outside air temperature, an outside air temperature sensor 25 for detecting the outside air temperature, and the like are electrically connected.

制御ユニット22は、これらセンサーの検出結果を参照しつつ、各種の処理を実行する。例えば、制御ユニット22は尿素水添加弁15の開閉状態を制御する。具体的には、尿素水添加弁15に開弁信号を出力することにより、同尿素水添加弁15を通電状態として開弁させ、尿素水添加弁15に閉弁信号を出力することにより、同尿素水添加弁15を非通電状態として閉弁させる。   The control unit 22 executes various processes while referring to the detection results of these sensors. For example, the control unit 22 controls the open / closed state of the urea water addition valve 15. Specifically, by outputting a valve opening signal to the urea water addition valve 15, the urea water addition valve 15 is opened while being energized, and a valve closing signal is output to the urea water addition valve 15. The urea water addition valve 15 is closed in a non-energized state.

また、制御ユニット22は、圧力センサー21により検出される尿素水圧Puが目標とする圧力(以下、「目標圧Pt」という)と一致するように、ポンプ回転速度Npをフィードバック制御する。その他にも、制御ユニット22は、尿素水添加弁15が開弁したまま動作しない異常、すなわち開固着を検出するための異常診断処理を実行する。以下、この異常診断処理の詳細について説明する。   Further, the control unit 22 feedback-controls the pump rotation speed Np so that the urea water pressure Pu detected by the pressure sensor 21 matches a target pressure (hereinafter referred to as “target pressure Pt”). In addition, the control unit 22 performs an abnormality diagnosis process for detecting an abnormality that does not operate while the urea water addition valve 15 is open, that is, an open sticking. Details of the abnormality diagnosis process will be described below.

この異常診断処理では、尿素水添加弁15に閉弁信号を出力しつつ尿素水ポンプ17を駆動して尿素水配管18に尿素水を充填している期間において、圧力センサー21により検出されるポンプ回転速度Npが所定の判定値Na以上となるときに、尿素水添加弁15が開固着していると判定する。さらに、尿素水添加弁15の温度を推定し、その推定温度θが高いときほど上記判定値Naが高くなるように同判定値Naを推定温度θに基づいて補正するようにしている。   In this abnormality diagnosis process, a pump detected by the pressure sensor 21 during a period in which the urea water pump 17 is driven and urea water pipe 18 is filled with urea water while outputting a valve closing signal to the urea water addition valve 15. When the rotation speed Np is equal to or higher than a predetermined determination value Na, it is determined that the urea water addition valve 15 is open and fixed. Further, the temperature of the urea water addition valve 15 is estimated, and the determination value Na is corrected based on the estimated temperature θ so that the determination value Na increases as the estimated temperature θ increases.

この異常診断処理は、具体的には次の手順に従って実行される。
図2に示すように、この異常診断処理では、尿素水添加弁15に閉弁信号が出力され、尿素水ポンプ17の駆動が開始される(ステップS200,ステップS210)。次に、尿素水添加弁15の温度がDPF12の床温及び外気温に基づいて推定される(ステップS220)。なお、DPF12の床温が高いときほど、また外気温が高いときほど、この尿素水添加弁15の推定温度θは高くなる。
Specifically, the abnormality diagnosis process is executed according to the following procedure.
As shown in FIG. 2, in this abnormality diagnosis process, a valve closing signal is output to the urea water addition valve 15, and the driving of the urea water pump 17 is started (step S200, step S210). Next, the temperature of the urea water addition valve 15 is estimated based on the bed temperature and the outside air temperature of the DPF 12 (step S220). The estimated temperature θ of the urea water addition valve 15 becomes higher as the bed temperature of the DPF 12 is higher and the outside air temperature is higher.

次に、尿素水圧Puの目標圧Ptに基づいて判定値Naが算出され、さらにこの判定値Naが尿素水添加弁15の推定温度θに基づいて補正される(ステップS230)。ここで、尿素水添加弁15が閉弁した状態で尿素水圧Puを目標圧Ptとするためのフィードバック制御が行われた場合、ポンプ回転速度Npは所定の収束値に収束するが、上記判定値Naは、この収束値に対して尿素水ポンプ17の個体差を考慮した定数を加算した値である。したがって、フィードバック制御中のポンプ回転速度Npが尿素水ポンプ17の個体差によってばらついたとしても、尿素水添加弁15が開固着していなければ、ポンプ回転速度Npがこの判定値Naを上回ることはない。   Next, a determination value Na is calculated based on the target pressure Pt of the urea water pressure Pu, and this determination value Na is further corrected based on the estimated temperature θ of the urea water addition valve 15 (step S230). Here, when feedback control for setting the urea water pressure Pu to the target pressure Pt is performed in a state where the urea water addition valve 15 is closed, the pump rotation speed Np converges to a predetermined convergence value. Na is a value obtained by adding a constant considering the individual difference of the urea water pump 17 to the convergence value. Therefore, even if the pump rotation speed Np during the feedback control varies due to individual differences of the urea water pump 17, if the urea water addition valve 15 is not fixed open, the pump rotation speed Np will not exceed the determination value Na. Absent.

図3に示すように、この判定値Naは、目標圧Ptが高いときほど高くなる。さらに、判定値Naは、尿素水添加弁15の推定温度θが高いときほど高くなるように、同推定温度θに基づいて補正される。次に、尿素水圧Puが目標圧Ptと一致するようにポンプ回転速度Npがフィードバック制御される(ステップS240)。   As shown in FIG. 3, the determination value Na increases as the target pressure Pt increases. Further, the determination value Na is corrected based on the estimated temperature θ so as to increase as the estimated temperature θ of the urea water addition valve 15 increases. Next, the pump rotational speed Np is feedback-controlled so that the urea water pressure Pu matches the target pressure Pt (step S240).

次に、以下の2つの条件がいずれも満たされているか否かが判定される(ステップS250)。

a:尿素水圧Puが目標圧Pt以下であること
b:ポンプ回転速度Npが判定値Na以上であること

そして、これら条件a及び条件bの少なくとも一方が成立していない場合(ステップS250:NO)、ステップS240以降の処理が再度実行される。なお、ステップS240,250の処理が繰り返されているときに、尿素水圧Puが目標圧Ptに収束した場合には、この一連の処理を終了する。
Next, it is determined whether or not both of the following two conditions are satisfied (step S250).

a: The urea water pressure Pu is not more than the target pressure Pt. b: The pump rotation speed Np is not less than the determination value Na.

If at least one of the condition a and the condition b is not satisfied (step S250: NO), the processes after step S240 are executed again. If the urea water pressure Pu has converged to the target pressure Pt when the processes in steps S240 and S250 are repeated, this series of processes is terminated.

一方、先の条件a及び条件bの双方が成立している場合(ステップS250:YES)、尿素水添加弁15が開固着していることを示す開固着フラグXoが「オン」に設定され(ステップS260)、この一連の処理を終了する。   On the other hand, when both of the previous condition a and condition b are satisfied (step S250: YES), the open fixation flag Xo indicating that the urea water addition valve 15 is open and fixed is set to “ON” ( In step S260), this series of processing ends.

次に、この異常診断処理の実行時におけるポンプ回転速度Np及び尿素水圧Puの変化の一例について説明する。
図4に示すように、尿素水ポンプ17の駆動が開始されると(タイミングt1)、ポンプ回転速度Np及び尿素水圧Puが上昇する。そして、尿素水添加弁15が開固着していない場合には、同図に実線で示されるように、尿素水圧Puは目標圧Ptに、ポンプ回転速度Npは判定値Naより低い所定値にそれぞれ収束する(タイミングt3)。したがって、この場合には、開固着フラグXoが操作されることはない。
Next, an example of changes in the pump rotation speed Np and the urea water pressure Pu when the abnormality diagnosis process is executed will be described.
As shown in FIG. 4, when the driving of the urea water pump 17 is started (timing t1), the pump rotation speed Np and the urea water pressure Pu increase. When the urea water addition valve 15 is not open and fixed, the urea water pressure Pu is set to the target pressure Pt and the pump rotational speed Np is set to a predetermined value lower than the determination value Na, as indicated by a solid line in FIG. Converge (timing t3). Therefore, in this case, the open fixing flag Xo is not operated.

一方、尿素水添加弁15が開固着している場合には、尿素水配管18に充填された尿素水が尿素水添加弁15から外部に流出するため、同図に二点鎖線で示されるように、尿素水圧Puの上昇が遅れるようになる。その結果、正常時と比較して、尿素水ポンプ17の回転抵抗が小さくなり、ポンプ回転速度Npの上昇量が大きくなる。そして、ポンプ回転速度Npが判定値Na以上となったときに、開固着フラグXoが「オン」に設定される(タイミングt2)。   On the other hand, when the urea water addition valve 15 is fixed open, the urea water filled in the urea water pipe 18 flows out from the urea water addition valve 15, so that it is indicated by a two-dot chain line in FIG. In addition, the increase in the urea water pressure Pu is delayed. As a result, the rotation resistance of the urea water pump 17 is reduced and the amount of increase in the pump rotation speed Np is increased as compared with the normal time. When the pump rotation speed Np becomes equal to or higher than the determination value Na, the open sticking flag Xo is set to “ON” (timing t2).

次に、本実施の形態の作用について説明する。
上述したように、圧力センサー21により検出される尿素水圧Puは、尿素水配管18に混入している気体が膨張と収縮を繰り返すことで常に変動する。例えば、リリーフ弁20が開閉した場合などは、それを契機とする変動がさらに大きくなり、その変動が減衰するまでに長時間を要する。一方、回転速度センサー23により検出されるポンプ回転速度Npは、こうした尿素水配管18に混入している気体が膨張と収縮を繰り返してもその影響を受けにくく、圧力センサー21により検出される尿素水圧Puと比較すると安定している。
Next, the operation of the present embodiment will be described.
As described above, the urea water pressure Pu detected by the pressure sensor 21 always fluctuates as the gas mixed in the urea water pipe 18 repeats expansion and contraction. For example, when the relief valve 20 is opened and closed, the fluctuation caused by that becomes larger, and it takes a long time for the fluctuation to attenuate. On the other hand, the pump rotation speed Np detected by the rotation speed sensor 23 is not easily influenced even if the gas mixed in the urea water pipe 18 repeatedly expands and contracts, and the urea water pressure detected by the pressure sensor 21 is low. It is more stable than Pu.

本実施の形態では、こうしたポンプ回転速度Npを回転速度センサー23により監視し、このポンプ回転速度Npを判定値Naと比較することにより尿素水添加弁15の開固着を検出するようにしているため、異常検出の信頼性が高められるようになる。   In the present embodiment, the pump rotational speed Np is monitored by the rotational speed sensor 23, and the pump rotational speed Np is compared with the determination value Na to detect the open adhesion of the urea water addition valve 15. The reliability of abnormality detection is improved.

また、尿素水添加弁15が開固着していない場合であっても、閉弁状態の尿素水添加弁15から尿素水がわずかに漏れ出ることがあり、このような漏れが生じると、異常診断処理時におけるポンプ回転速度Npが高くなる。さらに、尿素水添加弁15の温度が高くなると、尿素水が加熱されてその噴孔から漏れる尿素水の粘度が低下する。このため、尿素水の漏れ量が増加し、異常診断処理時におけるポンプ回転速度Npがさらに高くなる。   Even if the urea water addition valve 15 is not open and fixed, urea water may leak slightly from the urea water addition valve 15 in the closed state. The pump rotation speed Np during processing increases. Furthermore, when the temperature of the urea water addition valve 15 increases, the urea water is heated and the viscosity of the urea water leaking from the nozzle hole decreases. For this reason, the leakage amount of urea water increases, and the pump rotation speed Np during the abnormality diagnosis process further increases.

本実施の形態では、尿素水添加弁15の温度を推定し、その推定温度θが高いときほど上記判定値Naが高くなるようにこれを補正している。すなわち、尿素水添加弁15の温度が高い場合には、低い場合と比較して、開固着が検出されるときのポンプ回転速度Npが高くなる。このため、尿素水の漏れの影響によって尿素水添加弁15が開固着していると誤検出してしまうことを回避することができ、その検出精度が高められるようにもなる。   In the present embodiment, the temperature of the urea water addition valve 15 is estimated, and this is corrected so that the determination value Na increases as the estimated temperature θ increases. That is, when the temperature of the urea water addition valve 15 is high, the pump rotation speed Np when open sticking is detected is higher than when the temperature is low. For this reason, it is possible to avoid erroneous detection that the urea water addition valve 15 is open and fixed due to the influence of leakage of urea water, and the detection accuracy can be improved.

以上説明したように、本実施の形態によれば次の効果を奏することができる。
(1)ポンプ回転速度Npと判定値Naとの比較に基づいて尿素水添加弁15が開固着していることを高い信頼性をもって検出することができる。また、尿素水添加弁15から尿素水が漏れることにより異常診断時のポンプ回転速度Npが尿素水添加弁15の温度に応じて変化する場合でも、そうした温度依存性を考慮して異常診断が行われるため、異常の検出精度を高めることができる。
[第2の実施の形態]
次に、本発明にかかる尿素水添加弁の異常検出装置を具体化した第2の実施の形態について説明する。本実施の形態では、上述した開固着を検出するための異常診断処理と併せて、尿素水添加弁15が閉弁したまま動作しない異常、すなわち閉固着を検出するための異常診断処理を実行する。以下、この異常診断処理の詳細について説明する。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Based on the comparison between the pump rotation speed Np and the determination value Na, it can be detected with high reliability that the urea water addition valve 15 is fixed open. Even when the pump rotation speed Np at the time of abnormality diagnosis changes according to the temperature of the urea water addition valve 15 due to leakage of urea water from the urea water addition valve 15, abnormality diagnosis is performed in consideration of such temperature dependence. Therefore, the accuracy of detecting an abnormality can be increased.
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment in which the urea water addition valve abnormality detection device according to the present invention is embodied will be described. In the present embodiment, in addition to the abnormality diagnosis process for detecting the open sticking described above, the abnormality diagnosis process for detecting the abnormality in which the urea water addition valve 15 does not operate while being closed, that is, the closed sticking is executed. . Details of the abnormality diagnosis process will be described below.

この異常診断処理では、尿素水添加弁15に開固着が生じていないときに、同尿素水添加弁15に閉弁信号を出力しつつ尿素水ポンプ17を駆動して尿素水配管18に尿素水を充填する。そして、その充填後に尿素水添加弁15に開弁信号を出力しても尿素水ポンプ17の回転速度が判定値Nbに達しないときには、尿素水添加弁15が閉固着していると判定するようにしている。   In this abnormality diagnosis process, when the urea water addition valve 15 is not stuck open, the urea water pump 17 is driven while outputting the valve closing signal to the urea water addition valve 15, and urea water is supplied to the urea water pipe 18. Fill. If the rotation speed of the urea water pump 17 does not reach the determination value Nb even if a valve opening signal is output to the urea water addition valve 15 after the filling, it is determined that the urea water addition valve 15 is closed and fixed. I have to.

この異常診断処理は、具体的には次の手順に従って実行される。
図5に示すように、この異常診断処理では、まず開固着フラグXoが「オフ」であるか否かが判定され、「オン」である場合には、一連の処理を終了する(ステップS500:NO)。一方、開固着フラグXoが「オフ」である場合には(ステップS500:YES)、尿素水添加弁15に閉弁信号が出力され、尿素水ポンプ17の駆動が開始される(ステップS505,ステップS510)。次に、尿素水圧Puが目標圧Ptと一致するようにポンプ回転速度Npがフィードバック制御される(ステップS520)。そして、ステップS530において尿素水圧Puが目標圧Ptに収束したか否かが判定され、収束していなければ(ステップS530:NO)、ステップS520以降の処理が再度実行される。
Specifically, the abnormality diagnosis process is executed according to the following procedure.
As shown in FIG. 5, in this abnormality diagnosis process, first, it is determined whether or not the open fixation flag Xo is “off”. If it is “on”, a series of processes is terminated (step S500: NO). On the other hand, when the open fixing flag Xo is “off” (step S500: YES), a valve closing signal is output to the urea water addition valve 15 and the urea water pump 17 is started to be driven (step S505, step S505). S510). Next, the pump rotational speed Np is feedback controlled so that the urea water pressure Pu matches the target pressure Pt (step S520). Then, in step S530, it is determined whether or not the urea water pressure Pu has converged to the target pressure Pt. If not converged (step S530: NO), the processing after step S520 is executed again.

一方、尿素水圧Puが目標圧Ptに収束した場合には(ステップS530:YES)、尿素水添加弁15に開弁信号が出力される(ステップS540)。次に、尿素水添加弁15に開弁信号が出力されてから所定期間が経過するまで待機した後(ステップS550)、異常診断に用いられる判定値Nbが算出される(ステップS560)。   On the other hand, when the urea water pressure Pu has converged to the target pressure Pt (step S530: YES), a valve opening signal is output to the urea water addition valve 15 (step S540). Next, after waiting for a predetermined period to elapse after the valve opening signal is output to the urea water addition valve 15 (step S550), a determination value Nb used for abnormality diagnosis is calculated (step S560).

ここで、尿素水添加弁15が閉弁した状態で尿素水圧Puを目標圧Ptとするためのフィードバック制御が行われた場合、ポンプ回転速度Npは所定の収束値に収束するが、上記判定値Nbは、この収束値に対して尿素水ポンプ17の個体差を考慮した定数を加算した値である。したがって、フィードバック制御中のポンプ回転速度Npが尿素水ポンプ17の個体差によってばらついたとしても、尿素水添加弁15が閉固着していなければ、尿素水添加弁15に出力される閉弁信号が開弁信号に切り替えられることにより、ポンプ回転速度Npは上昇してこの判定値Nb以上になる。なお、この判定値Nbは、第1の実施の形態において説明した判定値Naと同じ値であってもよい。   Here, when feedback control for setting the urea water pressure Pu to the target pressure Pt is performed in a state where the urea water addition valve 15 is closed, the pump rotation speed Np converges to a predetermined convergence value. Nb is a value obtained by adding a constant considering the individual difference of the urea water pump 17 to the convergence value. Therefore, even if the pump rotation speed Np during feedback control varies due to individual differences of the urea water pump 17, if the urea water addition valve 15 is not closed and fixed, a valve closing signal output to the urea water addition valve 15 is generated. By switching to the valve opening signal, the pump rotation speed Np increases and becomes equal to or higher than the determination value Nb. This determination value Nb may be the same value as the determination value Na described in the first embodiment.

次に、ポンプ回転速度Npが判定値Nb未満であるか否かが判定される(ステップS570)。そして、ポンプ回転速度Npが判定値Nb以上である場合には(ステップS570:NO)、この一連の処理を終了する。一方、ポンプ回転速度Npが判定値Nb未満である場合には(ステップS570:YES)、尿素水添加弁15が閉固着していることを示す閉固着フラグXcが「オン」に設定され(ステップS580)、この一連の処理を終了する。   Next, it is determined whether or not the pump rotation speed Np is less than the determination value Nb (step S570). If the pump rotation speed Np is equal to or higher than the determination value Nb (step S570: NO), this series of processes is terminated. On the other hand, when the pump rotation speed Np is less than the determination value Nb (step S570: YES), the closed fixation flag Xc indicating that the urea water addition valve 15 is closed and fixed is set to "ON" (step S570). S580), this series of processing is terminated.

次に、この異常診断処理の実行時におけるポンプ回転速度Np及び尿素水圧Puの変化の一例について説明する。
図6に示すように、尿素水ポンプ17の駆動が開始されると(タイミングt1)、ポンプ回転速度Np及び尿素水圧Puが上昇する。そして、尿素水圧Puが目標圧Ptに収束すると、尿素水添加弁15に出力される閉弁信号が開弁信号に切り替えられる(タイミングt2)。ここで、尿素水添加弁15が閉固着していない場合には、同図に実線で示されるように、尿素水圧Puが目標圧Ptから低下する一方、ポンプ回転速度Npはその収束値から上昇して判定値Nbを超えるようになる(タイミングt3〜)。したがって、この場合は、閉固着フラグXcが操作されることはない。
Next, an example of changes in the pump rotation speed Np and the urea water pressure Pu when the abnormality diagnosis process is executed will be described.
As shown in FIG. 6, when the driving of the urea water pump 17 is started (timing t1), the pump rotation speed Np and the urea water pressure Pu increase. When the urea water pressure Pu converges to the target pressure Pt, the valve closing signal output to the urea water addition valve 15 is switched to the valve opening signal (timing t2). Here, when the urea water addition valve 15 is not closed and fixed, the urea water pressure Pu decreases from the target pressure Pt while the pump rotation speed Np increases from its convergence value, as shown by the solid line in FIG. Thus, the determination value Nb is exceeded (at timing t3). Therefore, in this case, the closed sticking flag Xc is not operated.

一方、尿素水添加弁15が閉固着している場合には、同図に二点鎖線で示されるように、タイミングt2において尿素水添加弁15に出力される閉弁信号が開弁信号に切り替えられても、尿素水圧Pu、ポンプ回転速度Npはともに変化しない。そして、タイミングt2から所定期間が経過したときに、ポンプ回転速度Npが判定値Nb未満であることに基づいて、閉固着フラグXcが「オン」に設定される(タイミングt4)。   On the other hand, when the urea water addition valve 15 is closed and fixed, the valve closing signal output to the urea water addition valve 15 at the timing t2 is switched to the valve opening signal as shown by a two-dot chain line in FIG. Even if this is done, neither the urea water pressure Pu nor the pump rotation speed Np will change. Then, when a predetermined period has elapsed from the timing t2, the closed sticking flag Xc is set to “ON” based on the fact that the pump rotation speed Np is less than the determination value Nb (timing t4).

次に、本実施の形態の作用について説明する。
尿素水添加弁15が閉固着していない場合、尿素水添加弁15が開弁状態になると、尿素水配管18の尿素水が尿素水添加弁15から流出し、尿素水圧Puが低下するため、それに伴って尿素水ポンプ17の回転抵抗が低下し、ポンプ回転速度Npが上昇する。一方、尿素水添加弁15に閉固着している場合には、尿素水添加弁15が開弁せず、尿素水配管18の尿素水が尿素水添加弁15から流出しないため、上述したような尿素水ポンプ17の回転抵抗が低下することに伴うポンプ回転速度Npの上昇は生じなくなる。したがって、ポンプ回転速度Npが判定値Nbを超えるか否かの判定に基づいて、尿素水添加弁15が閉固着していることを検出できるようになる。
Next, the operation of the present embodiment will be described.
When the urea water addition valve 15 is not closed and fixed, when the urea water addition valve 15 is opened, the urea water in the urea water pipe 18 flows out of the urea water addition valve 15 and the urea water pressure Pu decreases. Along with this, the rotational resistance of the urea water pump 17 decreases, and the pump rotational speed Np increases. On the other hand, when the urea water addition valve 15 is closed and fixed, the urea water addition valve 15 is not opened, and the urea water in the urea water pipe 18 does not flow out of the urea water addition valve 15. The pump rotation speed Np does not increase as the rotation resistance of the urea water pump 17 decreases. Therefore, it is possible to detect that the urea water addition valve 15 is closed and fixed based on the determination as to whether or not the pump rotation speed Np exceeds the determination value Nb.

以上説明したように、本実施の形態によれば上記(1)の効果に加え、次の効果を奏することができる。
(2)ポンプ回転速度Npと判定値Nbとの比較に基づいて尿素水添加弁15が閉固着していることを高い信頼性をもって検出することができる。
[第3の実施の形態]
次に、本発明にかかる尿素水添加弁の異常検出装置を具体化した第3の実施の形態について説明する。本実施の形態では、上述した開固着、閉固着を検出するための各異常診断処理と併せて、尿素水添加弁15が開弁する際の応答速度の低下を検出するための異常診断処理を実行する。以下、この異常診断処理の詳細について説明する。
As described above, according to this embodiment, in addition to the effect (1), the following effect can be achieved.
(2) It is possible to detect with high reliability that the urea water addition valve 15 is closed and fixed based on a comparison between the pump rotation speed Np and the determination value Nb.
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment in which the urea water addition valve abnormality detection device according to the present invention is embodied will be described. In the present embodiment, in addition to the abnormality diagnosis processes for detecting the open sticking and the closed sticking described above, an abnormality diagnosis process for detecting a decrease in response speed when the urea water addition valve 15 is opened. Run. Details of the abnormality diagnosis process will be described below.

この異常診断処理では、尿素水添加弁15に出力する閉弁信号を開弁信号に切り替えるとともに尿素水ポンプ17の駆動を開始し、その開始時からポンプ回転速度Npが所定値Np1に達するまでの時間が所定の判定時間Tを超えるときに、尿素水添加弁15が開弁する際の応答速度が低下していると判定する。さらに、尿素水添加弁15の温度を推定し、その推定温度θが低いときほど上記判定時間Tが長くなるように同判定時間Tを推定温度θに基づいて補正するようにしている。   In this abnormality diagnosis process, the valve closing signal output to the urea water addition valve 15 is switched to a valve opening signal and the urea water pump 17 is started to be driven until the pump rotation speed Np reaches a predetermined value Np1. When the time exceeds a predetermined determination time T, it is determined that the response speed when the urea water addition valve 15 opens is decreasing. Further, the temperature of the urea water addition valve 15 is estimated, and the determination time T is corrected based on the estimated temperature θ so that the determination time T becomes longer as the estimated temperature θ is lower.

この異常診断処理は、具体的には次の手順に従って実行される。
図7に示すように、この異常診断処理では、まず閉固着フラグXcが「オフ」であるか否かが判定され、「オン」である場合には、一連の処理を終了する(ステップS700:NO)。一方、閉固着フラグXcが「オフ」である場合には(ステップS700:YES)、尿素水添加弁15に閉弁信号が出力され、さらに尿素水ポンプ17の駆動が停止される(ステップS705,ステップS710)。そして、尿素水圧Puが低下して「0」になるまで待機した後(ステップS715)、尿素水添加弁15に開弁信号が出力され、さらに尿素水ポンプ17の駆動が開始される(ステップS720,ステップS725)。
Specifically, the abnormality diagnosis process is executed according to the following procedure.
As shown in FIG. 7, in this abnormality diagnosis process, first, it is determined whether or not the closed sticking flag Xc is “off”. If it is “on”, a series of processes is terminated (step S700: NO). On the other hand, when the closed fixation flag Xc is “OFF” (step S700: YES), a valve closing signal is output to the urea water addition valve 15, and the driving of the urea water pump 17 is stopped (step S705, S705). Step S710). Then, after waiting for the urea water pressure Pu to decrease to “0” (step S715), a valve opening signal is output to the urea water addition valve 15, and the driving of the urea water pump 17 is started (step S720). , Step S725).

次に、所定値Np1を目標値としてポンプ回転速度Npがフィードバック制御される(ステップS730)。そして、ポンプ回転速度Npが所定値Np1に収束したか否か判定される(ステップS740)。ポンプ回転速度Npが所定値Np1に収束していない場合には(ステップS740:NO)、ステップS730以降の処理が再度実行される。   Next, the pump rotation speed Np is feedback-controlled using the predetermined value Np1 as a target value (step S730). Then, it is determined whether or not the pump rotation speed Np has converged to a predetermined value Np1 (step S740). When the pump rotation speed Np has not converged to the predetermined value Np1 (step S740: NO), the processes after step S730 are executed again.

一方、ポンプ回転速度Npが所定値Np1に収束した場合には(ステップS740:YES)、次に尿素水添加弁15の温度がDPF12の床温及び外気温に基づいて推定される(ステップS750)。なお、上述したように、DPF12の床温が高いときほど、また外気温が高いときほど、この推定温度θは高くなる。   On the other hand, if the pump rotation speed Np has converged to the predetermined value Np1 (step S740: YES), then the temperature of the urea water addition valve 15 is estimated based on the floor temperature and the outside air temperature of the DPF 12 (step S750). . As described above, the estimated temperature θ increases as the bed temperature of the DPF 12 increases and as the outside air temperature increases.

このように推定温度θを算出した後、異常診断に用いられる判定時間Tが算出される(ステップS760)。この判定時間Tは、尿素水添加弁15の温度がその使用環境での平均温度であるとしたときの応答速度に基づいて設定される時間を基準値とし、さらにその基準値を尿素水添加弁15の推定温度θにより補正した時間である。   After calculating the estimated temperature θ in this way, a determination time T used for abnormality diagnosis is calculated (step S760). The determination time T is based on the time set based on the response speed when the temperature of the urea water addition valve 15 is the average temperature in the usage environment, and the reference value is further used as the urea water addition valve. This is a time corrected by 15 estimated temperature θ.

図8に示すように、この判定時間Tは推定温度θが低いときほど長くなる。次に、尿素水ポンプ17の駆動を開始してからの経過時間が判定時間Tを超えているか否かが判定される(ステップS770)。尿素水ポンプ17の駆動を開始してからの経過時間が判定時間T以下である場合には、この一連の処理を終了する(ステップS770:NO)。一方、判定時間Tを超えている場合には、尿素水添加弁15が開弁する際の応答速度が低下していることを示す応答性低下フラグXrが「オン」に設定され、この一連の処理を終了する(ステップS770:YES,ステップS780)。   As shown in FIG. 8, the determination time T becomes longer as the estimated temperature θ is lower. Next, it is determined whether or not the elapsed time since the start of the driving of the urea water pump 17 exceeds the determination time T (step S770). When the elapsed time since the start of the driving of the urea water pump 17 is equal to or shorter than the determination time T, this series of processing is ended (step S770: NO). On the other hand, when the determination time T is exceeded, the responsiveness reduction flag Xr indicating that the response speed when the urea water addition valve 15 is opened is set to “on”, and this series of The process ends (step S770: YES, step S780).

次に、この異常診断処理の実行時におけるポンプ回転速度Npの変化の一例について説明する。
図9に示すように、尿素水ポンプ17の駆動が開始されると(タイミングt1)、所定値Np1を目標値としてポンプ回転速度Npがフィードバック制御される。その結果、ポンプ回転速度Npは上昇し、尿素水添加弁15が開弁する際の応答速度が低下していなければ、タイミングt1から上記判定時間Tが経過する前に、所定値Np1に収束する(タイミングt2)。したがって、この場合には、応答性低下フラグXrが操作されることはない。
Next, an example of a change in the pump rotation speed Np when the abnormality diagnosis process is executed will be described.
As shown in FIG. 9, when the driving of the urea water pump 17 is started (timing t1), the pump rotational speed Np is feedback-controlled using the predetermined value Np1 as a target value. As a result, the pump rotation speed Np increases, and if the response speed when the urea water addition valve 15 opens is not decreased, it converges to the predetermined value Np1 before the determination time T elapses from the timing t1. (Timing t2). Therefore, in this case, the responsiveness reduction flag Xr is not operated.

一方、尿素水添加弁15が開弁する際の応答速度が低下している場合には、ポンプ回転速度Npは判定時間Tが経過した時点(タイミングt3)においても、まだ所定値Np1を下回っている。そして、ポンプ回転速度Npは判定時間Tが経過した後に所定値Np1に収束し、応答性低下フラグXrが「オン」に設定される(タイミングt4)。   On the other hand, when the response speed when the urea water addition valve 15 opens is low, the pump rotation speed Np is still below the predetermined value Np1 even when the determination time T has elapsed (timing t3). Yes. Then, the pump rotation speed Np converges to a predetermined value Np1 after the determination time T has elapsed, and the responsiveness reduction flag Xr is set to “ON” (timing t4).

次に、本実施の形態の作用について説明する。
尿素水添加弁15が閉固着していない場合であっても、弁体の摺動抵抗が増加することにより、尿素水添加弁15が閉弁状態から開弁する際の応答速度が低下することがある。そして、このように尿素水添加弁15の応答速度が低下すると、開固着や閉固着といった完全な故障とは言えないまでも、正常時と比較すれば、その尿素水の添加性能が悪化することとなる。
Next, the operation of the present embodiment will be described.
Even when the urea water addition valve 15 is not closed and fixed, the response speed when the urea water addition valve 15 is opened from the closed state decreases due to an increase in sliding resistance of the valve body. There is. And if the response speed of the urea water addition valve 15 decreases in this way, the urea water addition performance deteriorates as compared with the normal time, even if it cannot be said that it is a complete failure such as open fixation and closed fixation. It becomes.

そして、このように尿素水添加弁15の開弁する際の応答速度が低下すると、尿素水添加弁15に開弁信号を出力した後の同尿素水添加弁15から流出する尿素水の量が増加しにくくなる。このため、応答速度の低下が生じていない場合と比較し、尿素水ポンプ17の回転抵抗が大きくなり、ポンプ回転速度Npは上昇しにくくなる。このため、本実施の形態によれば、ポンプ回転速度Npが所定値Np1に達するまでの経過時間が所定の判定時間Tを超えることに基づいて、こうした尿素水添加弁15の応答性低下を検出することができる。   When the response speed when the urea water addition valve 15 is opened in this way decreases, the amount of urea water flowing out from the urea water addition valve 15 after outputting the valve opening signal to the urea water addition valve 15 is reduced. It becomes difficult to increase. For this reason, compared with the case where the response speed does not fall, the rotational resistance of the urea water pump 17 becomes large, and the pump rotational speed Np becomes difficult to increase. Therefore, according to the present embodiment, such a decrease in the responsiveness of the urea water addition valve 15 is detected based on the fact that the elapsed time until the pump rotation speed Np reaches the predetermined value Np1 exceeds the predetermined determination time T. can do.

また、尿素水添加弁15の温度が低い場合には尿素水の粘度が高くなり弁体の摺動抵抗が増大するため、尿素水添加弁15が正常に動作する場合であっても、その応答速度は低下する。本実施の形態では、上記判定時間Tを尿素水添加弁15の推定温度θに基づいて補正するようにしているため、こうした応答速度についての温度依存性も考慮することができる。   Further, when the temperature of the urea water addition valve 15 is low, the viscosity of the urea water becomes high and the sliding resistance of the valve body increases, so that the response even when the urea water addition valve 15 operates normally. The speed is reduced. In the present embodiment, since the determination time T is corrected based on the estimated temperature θ of the urea water addition valve 15, such temperature dependence of the response speed can be taken into consideration.

以上説明したように、本実施の形態によれば上記(1)及び(2)の効果に加え、さらに以下の効果を奏することができる。
(3)尿素水添加弁15の応答速度が同尿素水添加弁15の温度に応じて変化することを考慮しつつ、尿素水添加弁15の応答性低下を適切に検出することができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects (1) and (2), the following effects can be achieved.
(3) While considering that the response speed of the urea water addition valve 15 changes according to the temperature of the urea water addition valve 15, it is possible to appropriately detect a decrease in responsiveness of the urea water addition valve 15.

以上、各実施の形態において説明した異常診断処理は、以下のように変更することもできる。
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態の異常診断処理がそれぞれ実行されたことを前提として、第3の実施の形態における応答性低下についての異常診断処理を実行することとしたが、この異常診断処理を単独で行うようにしてもよい。この場合であっても、(3)に記載した効果を奏することはできる。
As described above, the abnormality diagnosis process described in each embodiment can be modified as follows.
-On the premise that the abnormality diagnosis processing of the first embodiment and the second embodiment has been executed, the abnormality diagnosis processing for responsiveness reduction in the third embodiment is executed. The abnormality diagnosis process may be performed independently. Even in this case, the effect described in (3) can be achieved.

・第3の実施の形態において、尿素水ポンプ17の駆動を開始してからポンプ回転速度Npが所定値Np1に収束するまでの経過時間と長さの異なる複数の判定時間とを比較し、その比較結果に基づいて尿素水添加弁15の応答性を段階的に評価するようにしてもよい。具体的には、上記経過時間が長いときほど尿素水添加弁15が開弁する際の応答性低下の程度が大きいと判定する。   In the third embodiment, the elapsed time from the start of driving the urea water pump 17 until the pump rotational speed Np converges to the predetermined value Np1 is compared with a plurality of determination times having different lengths. The responsiveness of the urea water addition valve 15 may be evaluated stepwise based on the comparison result. Specifically, it is determined that the longer the elapsed time is, the greater the degree of responsiveness reduction when the urea water addition valve 15 opens.

・上述したように、尿素水添加弁15の温度が高いときほど、その応答速度は高くなるが、尿素水添加弁15の温度が極めて高くなると、ソレノイドの通電抵抗が増大してその電磁力が低下するため、尿素水添加弁15の応答速度が低下することがある。このため、判定時間Tを算出する際には、尿素水添加弁15の温度に応じて変化する摺動抵抗の大きさ及びソレノイドの電磁力の双方を加味して判定時間Tを決定するようにしてもよい。   As described above, the response speed increases as the temperature of the urea water addition valve 15 increases. However, when the temperature of the urea water addition valve 15 becomes extremely high, the energization resistance of the solenoid increases and the electromagnetic force increases. Since it falls, the response speed of the urea water addition valve 15 may fall. For this reason, when calculating the determination time T, the determination time T is determined in consideration of both the magnitude of the sliding resistance that changes according to the temperature of the urea water addition valve 15 and the electromagnetic force of the solenoid. May be.

・尿素水添加弁15の温度をDPF12の床温及び外気温といった2つのパラメータに基づいて推定するようにしたが、これらパラメータの他、排気温度等、尿素水添加弁15の温度と相関を有する他のパラメータを適宜組み合わせて尿素水添加弁15の温度を推定するようにしてもよい。   The temperature of the urea water addition valve 15 is estimated based on two parameters such as the floor temperature and the outside air temperature of the DPF 12, but in addition to these parameters, there is a correlation with the temperature of the urea water addition valve 15 such as the exhaust temperature. The temperature of the urea water addition valve 15 may be estimated by appropriately combining other parameters.

10…ディーゼルエンジン、11…排気通路、12…DPF、13…SCR触媒ユニット、14…酸化触媒ユニット、15…尿素水添加弁、16…尿素水タンク、17…尿素水ポンプ、18…尿素水配管、19…リターン配管、20…リリーフ弁、21…圧力センサー、22…制御ユニット、23…回転速度センサー、24…床温センサー、25…外気温センサー。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Diesel engine, 11 ... Exhaust passage, 12 ... DPF, 13 ... SCR catalyst unit, 14 ... Oxidation catalyst unit, 15 ... Urea water addition valve, 16 ... Urea water tank, 17 ... Urea water pump, 18 ... Urea water piping , 19 ... return piping, 20 ... relief valve, 21 ... pressure sensor, 22 ... control unit, 23 ... rotational speed sensor, 24 ... floor temperature sensor, 25 ... outside air temperature sensor.

Claims (1)

ポンプによって供給通路に充填された尿素水を排気に添加する尿素水添加弁の異常を検出する異常検出装置であって、
ポンプの回転速度を検出するセンサーを備え、同センサーにより検出されるポンプの回転速度が尿素水添加弁の推定温度に基づいて補正した判定値に達するか否かの判定に基づき尿素水添加弁の異常を検出する、または同センサーにより検出されるポンプの回転速度が変化して所定値に達するまでの時間が尿素水添加弁の推定温度に基づいて補正した判定時間を超えるか否かの判定に基づき尿素水添加弁の異常を検出する
尿素水添加弁の異常検出装置。
An abnormality detection device for detecting an abnormality of a urea water addition valve for adding urea water filled in a supply passage by a pump to exhaust gas,
A sensor for detecting the rotation speed of the pump is provided. Based on the determination as to whether or not the rotation speed of the pump detected by the sensor reaches a determination value corrected based on the estimated temperature of the urea water addition valve, To determine whether or not the time until the abnormality is detected or the rotational speed of the pump detected by the sensor changes and reaches a predetermined value exceeds the determination time corrected based on the estimated temperature of the urea water addition valve An abnormality detection device for urea water addition valve that detects abnormality of urea water addition valve based on the above.
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