JP2016196828A - Addition liquid supply device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an addition liquid supply device for an internal combustion engine that can prevent deterioration of addition liquid in an addition valve and an addition liquid passage due to exhaust gas.SOLUTION: An engine 1 includes: a tank 210 for storing urea water; an urea addition valve 230 for injecting urea water into an exhaust passage 26; an urea water passage 240 for supplying the urea water in the tank 210 to the urea addition valve 230; and a pump 220 provided in the middle of the urea water passage 240. After stop of the engine, an urea addition control device 90 executes recovery control for recovering the urea water in the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 to the tank 210 by driving the pump 220 with the urea addition valve 230 opened. When a starter 29 is driven while the recovery control has not been completed, an engine control device 80 closes the urea addition valve 230 through the urea addition control device 90.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関の添加液供給装置に関する。   The present invention relates to an additive liquid supply apparatus for an internal combustion engine.

例えば特許文献1に記載されているように、排気中の窒素酸化物(NOx)を浄化する触媒に対して添加液を供給する装置が知られている。この添加液供給装置は、触媒でのNOx浄化に利用する添加液としての尿素水を貯留するタンクと、機関運転中にタンク内の添加液を排気通路内に噴射する添加弁と、タンク内の添加液を添加弁に供給する添加液通路と、添加液通路の途中に設けられたポンプとを備えている。   For example, as described in Patent Document 1, there is known an apparatus that supplies an additive liquid to a catalyst that purifies nitrogen oxide (NOx) in exhaust gas. This additive liquid supply device includes a tank for storing urea water as an additive liquid used for NOx purification in the catalyst, an addition valve for injecting the additive liquid in the tank into the exhaust passage during engine operation, An additive liquid passage for supplying the additive liquid to the addition valve and a pump provided in the middle of the additive liquid passage are provided.

ところで、機関運転中はタンクから添加液通路を介して添加弁には添加液が供給されるため、添加液通路や添加弁は添加液で満たされている。そして、機関運転が停止されると添加液の供給は停止されるのであるが、添加液通路や添加弁には添加液が残留している。そのため、外気温などが低いときには添加液通路や添加弁に残留した添加液が凍結するおそれがある。   Incidentally, during operation of the engine, the additive solution is supplied from the tank to the addition valve via the additive solution passage, so that the additive solution passage and the addition valve are filled with the additive solution. When the engine operation is stopped, the supply of the additive liquid is stopped, but the additive liquid remains in the additive liquid passage and the addition valve. Therefore, when the outside air temperature is low, the additive liquid remaining in the additive liquid passage or the addition valve may be frozen.

そこで、機関停止後には、添加弁を開弁させた状態でポンプを駆動することにより添加弁や添加液通路の内部に残留した添加液をタンクに回収する回収制御を実行するようにしている(例えば特許文献1など)。   Therefore, after the engine is stopped, recovery control is performed to recover the additive liquid remaining in the addition valve and the additive liquid passage to the tank by driving the pump while the addition valve is opened ( For example, Patent Document 1).

特開2013−113267号公報JP 2013-113267 A

ところで、上述した回収制御が完了していないときには、添加弁や添加液通路の内部に添加液が存在している。
このように添加弁や添加液通路の内部に添加液が存在している状態で機関始動が行われて排気通路に排気が流れ込むようになったときに、添加弁が開弁状態になっていると、添加弁内に排気が流入してしまうため、添加弁内や添加液通路内の添加液が排気によって劣化してしまうおそれがある。
By the way, when the above-described recovery control is not completed, the additive liquid exists in the addition valve and the additive liquid passage.
Thus, when the engine is started in a state where the additive liquid exists in the addition valve and the additive liquid passage and the exhaust gas flows into the exhaust passage, the addition valve is in the open state. Then, since exhaust gas flows into the addition valve, the additive liquid in the addition valve or the additive liquid passage may be deteriorated by the exhaust gas.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、添加弁内及び添加液通路内の添加液が排気によって劣化することを抑えることのできる内燃機関の添加液供給装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an additive liquid supply apparatus for an internal combustion engine that can suppress deterioration of the additive liquid in the addition valve and the additive liquid passage due to exhaust. There is to do.

上記課題を解決する内燃機関の添加液供給装置は、添加液を貯留するタンクと、前記添加液を内燃機関の排気通路内に噴射する添加弁と、前記タンク内の添加液を前記添加弁に供給する添加液通路と、前記添加液通路の途中に設けられたポンプとを備えており、前記添加弁を開弁させた状態で前記ポンプを駆動することにより前記添加弁内及び前記添加液通路内の添加液を前記タンクに回収する回収制御を機関停止後に実行する。そして、この添加液供給装置は、前記回収制御が完了していない状態で機関始動用のスタータが駆動されたときには前記添加弁を閉弁させるように構成されている。   An additive liquid supply device for an internal combustion engine that solves the above problems includes a tank that stores the additive liquid, an addition valve that injects the additive liquid into an exhaust passage of the internal combustion engine, and the additive liquid in the tank to the addition valve. An additive liquid passage to be supplied and a pump provided in the middle of the additive liquid passage are provided, and the pump is driven in a state in which the addition valve is opened, whereby the addition valve passage and the additive liquid passage are provided. The collection control for collecting the added liquid in the tank is executed after the engine is stopped. The additive solution supply device is configured to close the addition valve when the starter for starting the engine is driven in a state where the recovery control is not completed.

機関始動用のスタータが駆動されると直ちに混合気の燃焼が開始されるわけではなく、通常は、ある程度のクランキング期間を経た後に、混合気の燃焼が開始されて排気通路には排気が流入するようになる。従って、機関始動用のスタータが駆動されたときに添加弁を閉弁させるようにすれば、排気通路への排気の流入が始まる前に添加弁を閉弁させることができる。   Combustion of the air-fuel mixture does not start as soon as the starter for starting the engine is driven. Normally, after a certain amount of cranking period, combustion of the air-fuel mixture starts and exhaust flows into the exhaust passage. To come. Therefore, if the addition valve is closed when the starter for starting the engine is driven, the addition valve can be closed before the inflow of exhaust gas into the exhaust passage starts.

そこで、同構成では、回収制御が完了しておらず、添加弁や添加液通路の内部に添加液が存在している状態において、機関始動用のスタータが駆動されたときに、添加弁を閉弁状態にするようにしている。従って、スタータの駆動後、排気通路への排気の流れ込みが始まった場合でも、添加弁は閉弁状態になっているため、添加弁内への排気の流入が抑えられる。そのため、添加弁内や添加液通路内の添加液が排気によって劣化することを抑えることができる。   Therefore, in this configuration, when the start control for starting the engine is driven in a state where the collection control is not completed and the additive solution is present in the additive valve and the additive solution passage, the additive valve is closed. The valve state is set. Therefore, even when the flow of the exhaust gas into the exhaust passage starts after the starter is driven, the addition valve is in the closed state, so that the inflow of the exhaust gas into the addition valve is suppressed. Therefore, it can suppress that the addition liquid in an addition valve or an addition liquid channel deteriorates by exhaust.

内燃機関の添加液供給装置の一実施形態が適用されたエンジンの概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the engine to which one Embodiment of the addition liquid supply apparatus of the internal combustion engine was applied. 同実施形態における尿素水添加の基本動作を示すタイムチャート。The time chart which shows the basic operation | movement of urea water addition in the embodiment. 同実施形態におけるポンプ起動要求フラグの設定処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the setting process of the pump starting request flag in the embodiment. 同実施形態における尿素水添加の動作を示すタイムチャート。The time chart which shows the operation | movement of urea water addition in the embodiment.

以下、内燃機関の添加液供給装置を車両に搭載されたディーゼルエンジン(以下、「エンジン」という)に適用した一実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
図1に示すように、エンジン1には複数の気筒#1〜#4が設けられている。シリンダヘッド2には複数の燃料噴射弁4a〜4dが取り付けられている。これら燃料噴射弁4a〜4dは対応する各気筒#1〜#4の燃焼室に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド2には新気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート6a〜6dとが各気筒#1〜#4に対応して設けられている。
Hereinafter, an embodiment in which an additive liquid supply device for an internal combustion engine is applied to a diesel engine (hereinafter referred to as an “engine”) mounted on a vehicle will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the engine 1 is provided with a plurality of cylinders # 1 to # 4. A plurality of fuel injection valves 4 a to 4 d are attached to the cylinder head 2. These fuel injection valves 4a to 4d inject fuel into the combustion chambers of the corresponding cylinders # 1 to # 4. Also, the cylinder head 2 is provided with intake ports for introducing fresh air into the cylinders and exhaust ports 6a to 6d for discharging combustion gas to the outside of the cylinders corresponding to the respective cylinders # 1 to # 4. It has been.

エンジン1のクランクシャフトには、機関始動用のスタータ29が配設されている。
燃料噴射弁4a〜4dは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール9に接続されている。コモンレール9はサプライポンプ10に接続されている。サプライポンプ10は燃料タンク内の燃料を吸入するとともにコモンレール9に高圧燃料を供給する。コモンレール9に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁4a〜4dの開弁時に同燃料噴射弁4a〜4dから気筒内に噴射される。
A starter 29 for starting the engine is disposed on the crankshaft of the engine 1.
The fuel injection valves 4a to 4d are connected to a common rail 9 that accumulates high-pressure fuel. The common rail 9 is connected to the supply pump 10. The supply pump 10 sucks fuel in the fuel tank and supplies high-pressure fuel to the common rail 9. The high-pressure fuel supplied to the common rail 9 is injected into the cylinder from the fuel injection valves 4a to 4d when the fuel injection valves 4a to 4d are opened.

吸気ポートにはインテークマニホールド7が接続されている。インテークマニホールド7は吸気通路3に接続されている。この吸気通路3内には吸入空気量を調整するための吸気絞り弁16が設けられている。この吸気絞り弁16は、アクチュエータ17にて開度が調整される。   An intake manifold 7 is connected to the intake port. The intake manifold 7 is connected to the intake passage 3. An intake throttle valve 16 for adjusting the intake air amount is provided in the intake passage 3. The intake throttle valve 16 is adjusted in opening degree by an actuator 17.

排気ポート6a〜6dにはエキゾーストマニホールド8が接続されている。エキゾーストマニホールド8は排気通路26に接続されている。
排気通路26の途中には、気筒に導入される吸入空気を排気圧を利用して過給するターボチャージャ11が設けられている。同ターボチャージャ11の吸気側コンプレッサと吸気絞り弁16との間の吸気通路3にはインタークーラ18が設けられている。このインタークーラ18によって、ターボチャージャ11の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。
An exhaust manifold 8 is connected to the exhaust ports 6a to 6d. The exhaust manifold 8 is connected to the exhaust passage 26.
In the middle of the exhaust passage 26, there is provided a turbocharger 11 for supercharging intake air introduced into the cylinder using exhaust pressure. An intercooler 18 is provided in the intake passage 3 between the intake side compressor of the turbocharger 11 and the intake throttle valve 16. The intercooler 18 cools the intake air whose temperature has risen due to supercharging of the turbocharger 11.

また、排気通路26の途中にあって、ターボチャージャ11の排気側タービンの下流には、排気を浄化する第1浄化部材30が設けられている。この第1浄化部材30の内部には、排気の流れ方向に対して直列に酸化触媒31及びDPF触媒32が配設されている。   A first purification member 30 that purifies the exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 26 and downstream of the exhaust side turbine of the turbocharger 11. Inside the first purification member 30, an oxidation catalyst 31 and a DPF catalyst 32 are arranged in series with respect to the flow direction of the exhaust gas.

酸化触媒31には、排気中のHCを酸化処理する触媒が担持されている。また、DPF触媒32は、排気中のPM(粒子状物質)を捕集するフィルタであって多孔質のセラミックで構成されており、さらにはPMの酸化を促進させるための触媒が担持されている。排気中のPMは、DPF触媒32の多孔質の壁を通過する際に捕集される。   The oxidation catalyst 31 carries a catalyst for oxidizing HC in the exhaust. The DPF catalyst 32 is a filter that collects PM (particulate matter) in the exhaust gas and is composed of a porous ceramic, and further supports a catalyst for promoting oxidation of PM. . The PM in the exhaust gas is collected when it passes through the porous wall of the DPF catalyst 32.

また、エキゾーストマニホールド8の集合部近傍には、酸化触媒31やDPF触媒32に添加剤として燃料を供給するための燃料添加弁5が設けられている。この燃料添加弁5は、燃料供給管27を介して前記サプライポンプ10に接続されている。なお、燃料添加弁5の配設位置は、排気系にあって第1浄化部材30の上流側であれば適宜変更するも可能である。   Further, a fuel addition valve 5 for supplying fuel as an additive to the oxidation catalyst 31 and the DPF catalyst 32 is provided in the vicinity of the collecting portion of the exhaust manifold 8. The fuel addition valve 5 is connected to the supply pump 10 through a fuel supply pipe 27. The position of the fuel addition valve 5 can be changed as appropriate as long as it is in the exhaust system and upstream of the first purification member 30.

また、排気通路26の途中にあって、第1浄化部材30の下流には、排気を浄化する第2浄化部材40が設けられている。第2浄化部材40の内部には、還元剤を利用して排気中のNOxを還元浄化する排気浄化触媒としての選択還元型NOx触媒(以下、SCR触媒という)41が配設されている。   A second purification member 40 that purifies the exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 26 and downstream of the first purification member 30. Inside the second purification member 40, a selective reduction type NOx catalyst (hereinafter referred to as SCR catalyst) 41 is disposed as an exhaust purification catalyst that reduces and purifies NOx in exhaust using a reducing agent.

さらに、排気通路26の途中にあって、第2浄化部材40の下流には、排気を浄化する第3浄化部材50が設けられている。第3浄化部材50の内部には、排気中のアンモニアを浄化するアンモニア酸化触媒51が配設されている。   Further, a third purification member 50 for purifying exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 26 and downstream of the second purification member 40. Inside the third purification member 50, an ammonia oxidation catalyst 51 for purifying ammonia in the exhaust is disposed.

エンジン1には、上記SCR触媒41に還元液としての尿素水を供給する尿素水供給機構200が設けられている。尿素水供給機構200は、尿素水を貯留するタンク210、排気通路26内に尿素水を噴射供給する尿素添加弁230、尿素添加弁230とタンク210とに接続されておりタンク210内の尿素水を尿素添加弁230に供給する尿素水通路240、尿素水通路240の途中に設けられたポンプ220等で構成されている。   The engine 1 is provided with a urea water supply mechanism 200 that supplies urea water as a reducing liquid to the SCR catalyst 41. The urea water supply mechanism 200 is connected to a tank 210 that stores urea water, a urea addition valve 230 that injects urea water into the exhaust passage 26, a urea addition valve 230, and the tank 210. Is supplied to the urea addition valve 230, and a pump 220 and the like provided in the middle of the urea water passage 240.

尿素水供給機構200には、凍結した尿素水を解凍したり、尿素水の凍結を抑えるためのヒータが設けられている。例えば本実施形態では、タンク210、尿素水通路240、及びポンプ220にヒータがそれぞれ設けられている。   The urea water supply mechanism 200 is provided with a heater for thawing frozen urea water and suppressing freezing of urea water. For example, in the present embodiment, heaters are provided in the tank 210, the urea water passage 240, and the pump 220, respectively.

尿素添加弁230は、第1浄化部材30と第2浄化部材40との間の排気通路26に設けられており、その噴射孔はSCR触媒41に向かって開口されている。この尿素添加弁230の弁部が開弁されると、尿素水通路240を介して排気通路26内に尿素水が噴射される。   The urea addition valve 230 is provided in the exhaust passage 26 between the first purification member 30 and the second purification member 40, and the injection hole is opened toward the SCR catalyst 41. When the valve portion of the urea addition valve 230 is opened, urea water is injected into the exhaust passage 26 via the urea water passage 240.

ポンプ220は電動式のポンプであり、正回転時には、タンク210から尿素添加弁230に向けて尿素水を送液する。一方、逆回転時には、尿素添加弁230からタンク210に向けて尿素水を送液する。つまり、ポンプ220の逆回転時には、尿素添加弁230及び尿素水通路240から尿素水が回収されてタンク210に戻される。   The pump 220 is an electric pump, and at the time of forward rotation, the urea water is fed from the tank 210 toward the urea addition valve 230. On the other hand, during reverse rotation, urea water is sent from the urea addition valve 230 toward the tank 210. That is, during reverse rotation of the pump 220, urea water is collected from the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 and returned to the tank 210.

また、尿素添加弁230とSCR触媒41との間の排気通路26内には、尿素添加弁230から噴射された尿素水を分散させることにより同尿素水の霧化を促進する分散板60が設けられている。   A dispersion plate 60 is provided in the exhaust passage 26 between the urea addition valve 230 and the SCR catalyst 41 to promote atomization of the urea water by dispersing the urea water injected from the urea addition valve 230. It has been.

尿素添加弁230から噴射された尿素水は、排気熱を利用した加水分解によってアンモニアに変化し、SCR触媒41にて吸着される。そしてSCR触媒41に吸着されたアンモニアによりNOxが還元浄化される。   The urea water injected from the urea addition valve 230 is converted to ammonia by hydrolysis using exhaust heat and is adsorbed by the SCR catalyst 41. Then, NOx is reduced and purified by the ammonia adsorbed on the SCR catalyst 41.

この他、エンジン1には排気再循環装置(以下、EGR装置という)が備えられている。このEGR装置は、排気の一部を吸入空気に導入することで気筒内の燃焼温度を低下させ、NOxの発生量を低減させる装置である。この排気再循環装置は、吸気通路3とエキゾーストマニホールド8とを連通するEGR通路13、同EGR通路13に設けられたEGR弁15、及びEGRクーラ14等により構成されている。EGR弁15の開度が調整されることにより排気通路26から吸気通路3に導入される排気還流量、いわゆる外部EGR量が調量される。また、EGRクーラ14によってEGR通路13内を流れる排気の温度が低下される。   In addition, the engine 1 is provided with an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as an EGR device). This EGR device is a device that reduces the combustion temperature in the cylinder by introducing a part of the exhaust gas into the intake air, thereby reducing the amount of NOx generated. This exhaust gas recirculation device includes an EGR passage 13 that communicates the intake passage 3 and the exhaust manifold 8, an EGR valve 15 provided in the EGR passage 13, an EGR cooler 14, and the like. By adjusting the opening degree of the EGR valve 15, the exhaust gas recirculation amount introduced into the intake passage 3 from the exhaust passage 26, that is, the so-called external EGR amount is adjusted. Further, the temperature of the exhaust gas flowing through the EGR passage 13 is lowered by the EGR cooler 14.

エンジン1には、機関運転状態を検出するための各種センサやスイッチが取り付けられている。例えば、エアフロメータ19は吸気通路3内の吸入空気量GAを検出する。絞り弁開度センサ20は吸気絞り弁16の開度を検出する。クランク角センサ21はクランクシャフトの回転角度を検出し、その検出信号に基づいて機関回転速度NEが算出される。アクセル操作量センサ22はアクセルペダル(アクセル操作部材)の踏み込み量、すなわちアクセル操作量ACCPを検出する。外気温度センサ23は、外気温度THoutを検出する。車速センサ24はエンジン1が搭載された車両の車速SPDを検出する。イグニッションスイッチ(IG)25は、車両の運転者によるエンジン1の始動操作及び停止操作を検出する。   Various sensors and switches for detecting the engine operating state are attached to the engine 1. For example, the air flow meter 19 detects the intake air amount GA in the intake passage 3. The throttle valve opening sensor 20 detects the opening of the intake throttle valve 16. The crank angle sensor 21 detects the rotation angle of the crankshaft, and the engine rotation speed NE is calculated based on the detection signal. The accelerator operation amount sensor 22 detects an amount of depression of an accelerator pedal (accelerator operation member), that is, an accelerator operation amount ACCP. The outside air temperature sensor 23 detects the outside air temperature THout. The vehicle speed sensor 24 detects the vehicle speed SPD of the vehicle on which the engine 1 is mounted. The ignition switch (IG) 25 detects a start operation and a stop operation of the engine 1 by a vehicle driver.

また、酸化触媒31の上流に設けられた第1排気温度センサ100は、酸化触媒31に流入する前の排気温度である第1排気温度TH1を検出する。酸化触媒31とDPF触媒32との間には、DPF触媒32に流入する前の排気温度である第2排気温度TH2を検出する第2排気温度センサ120が設けられている。差圧センサ110は、DPF触媒32の上流及び下流の排気圧の圧力差ΔPを検出する。   The first exhaust temperature sensor 100 provided upstream of the oxidation catalyst 31 detects the first exhaust temperature TH1 that is the exhaust temperature before flowing into the oxidation catalyst 31. Between the oxidation catalyst 31 and the DPF catalyst 32, a second exhaust temperature sensor 120 that detects a second exhaust temperature TH2 that is an exhaust temperature before flowing into the DPF catalyst 32 is provided. The differential pressure sensor 110 detects the pressure difference ΔP between the exhaust pressure upstream and downstream of the DPF catalyst 32.

第1浄化部材30と第2浄化部材40との間の排気通路26にあって、尿素添加弁230の上流には、第3排気温度センサ130が設けられている。第3排気温度センサ130は、SCR触媒41に流入する前の排気温度である第3排気温度TH3を検出する。   A third exhaust temperature sensor 130 is provided in the exhaust passage 26 between the first purification member 30 and the second purification member 40 and upstream of the urea addition valve 230. The third exhaust temperature sensor 130 detects a third exhaust temperature TH3 that is the exhaust temperature before flowing into the SCR catalyst 41.

第3浄化部材50よりも下流の排気通路26には、SCR触媒41を通過した後の排気温度である第4排気温度TH4を検出する第4排気温度センサ140や、SCR触媒41を通過した後の排気中のNOx濃度Nafを検出するNOxセンサ150などが設けられている。   In the exhaust passage 26 downstream of the third purification member 50, after passing through the SCR catalyst 41, the fourth exhaust temperature sensor 140 that detects the fourth exhaust temperature TH 4 that is the exhaust temperature after passing through the SCR catalyst 41. A NOx sensor 150 for detecting NOx concentration Naf in the exhaust gas is provided.

これら各種センサ等の出力は機関用制御装置80に入力される。この機関用制御装置80は、中央処理制御装置(CPU)、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ(ROM)、CPUの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。   Outputs of these various sensors are input to the engine control device 80. The engine control device 80 includes a central processing control device (CPU), a read-only memory (ROM) that stores various programs and maps in advance, a random access memory (RAM) that temporarily stores calculation results of the CPU, a timer counter, and the like. The microcomputer is mainly configured with an input interface and an output interface.

そして、機関用制御装置80により、例えば燃料噴射弁4a〜4dや燃料添加弁5の燃料噴射量制御・燃料噴射時期制御、サプライポンプ10の吐出圧力制御、吸気絞り弁16を開閉するアクチュエータ17の駆動量制御、EGR弁15の開度制御等、エンジン1の各種制御が行われる。   Then, the engine controller 80 controls, for example, the fuel injection amount control / fuel injection timing control of the fuel injection valves 4a to 4d and the fuel addition valve 5, the discharge pressure control of the supply pump 10, and the actuator 17 for opening and closing the intake throttle valve 16. Various controls of the engine 1 such as drive amount control and opening degree control of the EGR valve 15 are performed.

また、機関用制御装置80は、予め定められた自動停止条件が成立するとエンジン1を自動停止させるとともに、予め定められた自動始動条件が成立するとエンジン1を自動始動させる、いわゆる自動停止自動始動制御も実行する。   The engine control device 80 automatically stops the engine 1 when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and so-called automatic stop automatic start control that automatically starts the engine 1 when a predetermined automatic start condition is satisfied. Also execute.

また、機関用制御装置80は、通信線300を介して尿素添加用制御装置90と各種制御値やフラグ値などの相互通信を行う。この尿素添加用制御装置90も、中央処理制御装置(CPU)、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ(ROM)、CPUの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。   The engine control device 80 communicates with the urea addition control device 90 via the communication line 300 such as various control values and flag values. This urea addition control device 90 is also composed of a central processing control device (CPU), a read only memory (ROM) preliminarily storing various programs and maps, a random access memory (RAM) temporarily storing CPU calculation results, and a timer. The microcomputer is mainly configured with a counter, an input interface, an output interface, and the like.

そして、尿素添加用制御装置90により、例えば尿素添加弁230の駆動制御、ポンプ220の駆動制御、尿素水供給機構200のヒータ駆動など、尿素水供給機構200の各種制御が行われる。   The urea addition control device 90 performs various controls of the urea water supply mechanism 200 such as drive control of the urea addition valve 230, drive control of the pump 220, and heater drive of the urea water supply mechanism 200, for example.

また、機関用制御装置80及び尿素添加用制御装置90は、排気浄化制御の一つとして、上記尿素添加弁230による尿素水の添加制御を行う。この添加制御では、機関用制御装置80にて、エンジン1から排出されるNOxを還元処理するために過不足の無い尿素添加量が機関運転状態等に基づいて算出される。その算出された尿素添加量は、通信線300を介して尿素添加用制御装置90に入力される。尿素添加用制御装置90では、入力された尿素添加量が尿素添加弁230から噴射されるように、尿素添加弁230の開弁状態を制御する。   Further, the engine control device 80 and the urea addition control device 90 perform urea water addition control by the urea addition valve 230 as one of exhaust purification control. In this addition control, the engine control device 80 calculates a urea addition amount without excess or deficiency in order to reduce NOx discharged from the engine 1 based on the engine operating state and the like. The calculated urea addition amount is input to the urea addition control device 90 via the communication line 300. The urea addition control device 90 controls the open state of the urea addition valve 230 so that the input urea addition amount is injected from the urea addition valve 230.

このようにエンジン1の運転中は、NOxを浄化するために尿素水の噴射が行われる。そして、エンジン1が停止すると尿素水の噴射も停止される。
ところで、上述したように機関運転が停止されると尿素水添加も停止されるのであるが、尿素添加弁230内や尿素水通路240内に尿素水が残留していると、外気温度が低いときなどにはその残留した尿素水が凍結するおそれがある。そこで、そうした尿素水の凍結を抑えるために、尿素添加用制御装置90は、機関停止後であって、機関用制御装置80との相互通信が遮断されると、尿素添加弁230内や尿素水通路240内の尿素水をタンク210に回収する回収制御を行う。この回収制御では、機関運転中に行われる尿素水添加時とは逆方向にポンプ220が駆動されるとともに尿素添加弁230が開弁状態に保持される。これにより尿素添加弁230及び尿素水通路240に残留していた尿素水はタンク210に回収される。
Thus, during the operation of the engine 1, urea water is injected to purify NOx. When the engine 1 is stopped, the urea water injection is also stopped.
By the way, as described above, when the engine operation is stopped, urea water addition is also stopped. However, if urea water remains in the urea addition valve 230 or the urea water passage 240, the outside air temperature is low. In such cases, the remaining urea water may freeze. Therefore, in order to suppress such freezing of urea water, the urea addition control device 90 is in the urea addition valve 230 or the urea water after the engine is stopped and the mutual communication with the engine control device 80 is interrupted. Recovery control for recovering the urea water in the passage 240 to the tank 210 is performed. In this recovery control, the pump 220 is driven in the opposite direction to the urea water addition performed during engine operation, and the urea addition valve 230 is held open. As a result, the urea water remaining in the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 is recovered in the tank 210.

また、機関停止後にこうした回収制御を行うと、次に機関始動が行われて尿素添加を開始するときには、尿素添加弁230内及び尿素水通路240内が尿素水で満たされるまで、正確な量の尿素水を噴射することができない。そこで、機関始動後、NOx浄化用の尿素水添加を開始する前に、尿素添加弁230内及び尿素水通路240内を尿素水で満たす充填制御も行われる。   Further, when such recovery control is performed after the engine is stopped, the next time the engine is started and urea addition is started, an accurate amount is maintained until the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 are filled with urea water. Urea water cannot be injected. Therefore, after the engine is started, before the urea water addition for NOx purification is started, filling control for filling the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 with the urea water is also performed.

図2に、回収制御や充填制御などを含む本実施形態の尿素水添加の基本動作を示す。
時刻t1において、イグニッションスイッチ25がオフ操作されると、機関用制御装置80は、ポンプ220の起動処理を尿素添加用制御装置90に要求するポンプ起動要求フラグを「ON」から「OFF」に変更するとともに、尿素水添加の準備を要求する尿素添加準備要求フラグを「ON」から「OFF」に変更する。この尿素添加準備要求フラグは、上述した充填制御の開始を尿素添加用制御装置90に指示するためのフラグであり、例えばSCR触媒41の温度がNOx浄化に必要な温度に達すると「ON」に設定される。一方、例えばSCR触媒41の温度がNOx浄化に必要な温度よりも低くなった場合や、イグニッションスイッチ25がオフ操作された場合には、尿素添加準備要求フラグは「OFF」に設定される。
FIG. 2 shows the basic operation of urea water addition according to the present embodiment including recovery control and filling control.
When the ignition switch 25 is turned off at time t1, the engine control device 80 changes the pump start request flag for requesting the urea addition control device 90 to start the pump 220 from “ON” to “OFF”. At the same time, the urea addition preparation request flag for requesting preparation of urea water addition is changed from “ON” to “OFF”. This urea addition preparation request flag is a flag for instructing the urea addition control device 90 to start the above-described filling control. For example, when the temperature of the SCR catalyst 41 reaches a temperature required for NOx purification, it is turned “ON”. Is set. On the other hand, for example, when the temperature of the SCR catalyst 41 becomes lower than the temperature required for NOx purification, or when the ignition switch 25 is turned off, the urea addition preparation request flag is set to “OFF”.

また、イグニッションスイッチ25のオフ操作によって燃料噴射が中止されて機関停止が実行されることにより、機関回転速度NEが低下していき、機関回転速度NEが予め定められた第1閾値NE1よりも低くなると、機関用制御装置80は、エンジン始動後判定フラグを「ON」から「OFF」に変更する。   Further, when the ignition switch 25 is turned off, the fuel injection is stopped and the engine is stopped. As a result, the engine rotational speed NE decreases, and the engine rotational speed NE is lower than a predetermined first threshold value NE1. Then, the engine control device 80 changes the after-engine-start determination flag from “ON” to “OFF”.

また、イグニッションスイッチ25がオフ操作されると、機関用制御装置80と尿素添加用制御装置90との相互通信が遮断されて、尿素添加用制御装置90は、ポンプ220の駆動を停止するとともに尿素添加弁230を閉弁状態にする。そして、イグニッションスイッチ25がオフ操作されてから予め定められた期間が経過すると、尿素添加用制御装置90は、自律して上記回収制御を所定期間実行する。つまりポンプ220の逆回転と尿素添加弁230の開弁とを所定期間の間実行して、尿素添加弁230内及び尿素水通路240内に残留した尿素水をタンク210に回収する。この回収制御の実行中には、回収制御の状態を示すフラグが「未実施」を示す値(例えば「1」など)から「実行中」を表す値(例えば「2」など)に変更される。なお、この回収制御の状態を示すフラグは、尿素添加用制御装置90によって設定される。   When the ignition switch 25 is turned off, the mutual communication between the engine control device 80 and the urea addition control device 90 is cut off, and the urea addition control device 90 stops driving the pump 220 and urea. The addition valve 230 is closed. Then, when a predetermined period has elapsed after the ignition switch 25 is turned off, the urea addition control device 90 autonomously executes the recovery control for a predetermined period. That is, the reverse rotation of the pump 220 and the opening of the urea addition valve 230 are executed for a predetermined period, and the urea water remaining in the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 is collected in the tank 210. During the execution of the collection control, a flag indicating the state of the collection control is changed from a value indicating “not executed” (for example, “1”) to a value indicating “in execution” (for example, “2”) . The flag indicating the state of the recovery control is set by the urea addition controller 90.

そして、回収制御を所定期間実行すると、尿素添加用制御装置90は、ポンプ220の駆動を停止するとともに尿素添加弁230を閉弁状態にして回収制御を完了させる。こうして回収制御が完了すると、回収制御の状態を示すフラグは「完了」を表す値(例えば「3」など)に設定される。   When the collection control is executed for a predetermined period, the urea addition control device 90 stops driving the pump 220 and closes the urea addition valve 230 to complete the collection control. When the collection control is completed in this manner, a flag indicating the state of the collection control is set to a value indicating “complete” (for example, “3”).

時刻t2において、イグニッションスイッチ25がオン操作されると、機関用制御装置80と尿素添加用制御装置90との相互通信が開始される。
また、イグニッションスイッチ25がオン操作されると、スタータ29が駆動されると共に燃料噴射が開始されることにより、機関回転速度NEが上昇を始める。そして、時刻t3において、機関回転速度NEが、上記第1閾値NE1よりも高い回転速度に設定されている第2閾値NE2を超えることにより、エンジン1の始動が完了したと判断できる状態になると、機関用制御装置80は、エンジン始動後フラグを「OFF」から「ON」に変更する。
When the ignition switch 25 is turned on at time t2, mutual communication between the engine control device 80 and the urea addition control device 90 is started.
When the ignition switch 25 is turned on, the starter 29 is driven and fuel injection is started, so that the engine speed NE starts to increase. Then, at time t3, when the engine rotational speed NE exceeds the second threshold value NE2 set to a rotational speed higher than the first threshold value NE1, it becomes possible to determine that the engine 1 has been started. The engine control device 80 changes the post-engine start flag from “OFF” to “ON”.

イグニッションスイッチ25がオン操作されており、かつエンジン始動後フラグが「ON」になると、機関用制御装置80は、ポンプ起動要求フラグを「OFF」から「ON」に変更する。   When the ignition switch 25 is turned on and the after-starting engine flag is “ON”, the engine control device 80 changes the pump activation request flag from “OFF” to “ON”.

尿素添加用制御装置90は、「ON」状態になったポンプ起動要求フラグの値を機関用制御装置80から受信すると、ポンプ起動要求に即した一連の処理を開始する。なお、ポンプ起動要求に即した一連の処理は、上述した回収制御よりも実行の優先度が高く設定されている。   When receiving the value of the pump activation request flag in the “ON” state from the engine controller 80, the urea addition control device 90 starts a series of processes in accordance with the pump activation request. Note that the execution priority of the series of processes in response to the pump activation request is set higher than the above-described collection control.

このポンプ起動要求に即した一連の処理として、まず、尿素添加用制御装置90は、尿素水供給機構200に設けられたヒータの駆動要否を外気温などに基づいて判定する。そして、ヒータの駆動が必要な場合には、ヒータを駆動して尿素水を解凍する。そしてヒータの駆動が完了した場合、あるいはヒータの駆動が不要であると判定された場合には、ポンプ220を一旦逆回転させて動作チェックを行う。   As a series of processes in response to the pump activation request, first, the urea addition control device 90 determines whether or not to drive the heater provided in the urea water supply mechanism 200 based on the outside air temperature or the like. When the heater needs to be driven, the heater is driven to thaw urea water. When the driving of the heater is completed, or when it is determined that the driving of the heater is unnecessary, the pump 220 is once rotated in the reverse direction to check the operation.

こうした動作チェックを行ってポンプ220の駆動に異常が無いことを確認すると、尿素添加用制御装置90は、「ON」状態になった尿素水添加準備要求フラグの値を機関用制御装置80から受信すると、上述した充填制御を開始する。   When it is confirmed that there is no abnormality in the driving of the pump 220 by performing such an operation check, the urea addition control device 90 receives the value of the urea water addition preparation request flag in the “ON” state from the engine control device 80. Then, the above-described filling control is started.

この充填制御が開始されると、ポンプ220は正回転の状態で駆動される。そして、尿素添加弁230が間欠的に開閉駆動されてエア抜きが行われることにより、尿素添加弁230内及び尿素水通路240内は尿素水で満たされて充填が完了する。なお、この充填処理が開始されると、回収制御の状態を示すフラグは「未実施」を表す値(例えば「1」など)に設定される。   When this filling control is started, the pump 220 is driven in a normal rotation state. Then, the urea addition valve 230 is intermittently opened and closed to release air, so that the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 are filled with urea water and filling is completed. When this filling process is started, a flag indicating the state of the collection control is set to a value (for example, “1”) indicating “not implemented”.

尿素水の充填が完了すると、尿素添加用制御装置90は、尿素添加弁230を閉弁状態に保持することにより、尿素水通路240内の尿素水の昇圧を行い、尿素水通路240内の尿素水の圧力が規定圧に達すると、その規定圧に達した圧力が保持されるようにポンプ220の駆動制御を行う。また、このようにして尿素水通路240内の尿素水の圧力が規定圧に保持されるようになると、尿素添加用制御装置90は、機関用制御装置80にて算出された尿素添加量に応じた尿素添加、つまりNOx浄化のための尿素添加を行う。   When the filling of the urea water is completed, the urea addition control device 90 keeps the urea addition valve 230 in a closed state, thereby increasing the pressure of the urea water in the urea water passage 240, and urea in the urea water passage 240. When the water pressure reaches the specified pressure, the drive control of the pump 220 is performed so that the pressure reaching the specified pressure is maintained. Further, when the pressure of the urea water in the urea water passage 240 is maintained at the specified pressure in this way, the urea addition controller 90 responds to the urea addition amount calculated by the engine controller 80. Urea addition, that is, urea addition for NOx purification is performed.

ところで、上述した回収制御が完了していないときには、尿素添加弁230や尿素水通路240の内部に尿素水が存在している。このように尿素添加弁230や尿素水通路240の内部に尿素水が存在している状態で機関始動が行われて排気通路26に排気が流れ込むようになったときに、尿素添加弁230が開弁状態になっていると、尿素添加弁230内に排気が流入してしまうため、尿素添加弁230内や尿素水通路240内の尿素水が排気によって劣化するおそれがある。   By the way, when the above-described recovery control is not completed, urea water exists in the urea addition valve 230 and the urea water passage 240. Thus, when the engine is started in a state where urea water exists in the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 and exhaust gas flows into the exhaust passage 26, the urea addition valve 230 is opened. When in the valve state, the exhaust gas flows into the urea addition valve 230, so that the urea water in the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 may be deteriorated by the exhaust gas.

そこで、本実施形態では、上述した回収制御よりも実行の優先度が高く設定されているポンプ起動要求に即した上記一連の処理を開始させる条件、つまり上記ポンプ起動要求フラグを「ON」にする条件を最適化することにより、上記排気による尿素水の劣化を抑えるようにしている。   Therefore, in the present embodiment, the condition for starting the series of processes in accordance with the pump activation request that is set to have a higher execution priority than the recovery control described above, that is, the pump activation request flag is set to “ON”. By optimizing the conditions, the deterioration of the urea water due to the exhaust gas is suppressed.

図3に、ポンプ起動要求フラグの設定処理の手順を示す。なお、この設定処理は、機関用制御装置80によって所定周期毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されると、以下の前提条件A〜Cが全て成立しているか否かが判定される(S100)。
FIG. 3 shows the procedure for setting the pump activation request flag. This setting process is repeatedly executed at predetermined intervals by the engine control device 80.
When this process is started, it is determined whether or not all of the following preconditions A to C are satisfied (S100).

前提条件A:イグニッションスイッチ25が「ON」である。
前提条件B:以下の前提条件B1〜B4の少なくとも1つが成立している。
・前提条件B1:スタータONの履歴があり、且つ回収制御の状態が「実行中」または「中断」または「未実施」のいずれかである。
Precondition A: The ignition switch 25 is “ON”.
Precondition B: At least one of the following preconditions B1 to B4 is satisfied.
Precondition B1: There is a history of starter ON, and the state of the recovery control is “in execution”, “interrupted”, or “not implemented”.

前提条件B1において、スタータONの履歴があるか否かは、スタータON履歴フラグに基づいて判定される。このスタータON履歴フラグは、スタータの駆動が予め定められた規定時間の間継続して行われていることによりスタータの駆動が確認できた場合に「ON」に設定される。従って、スタータON履歴フラグが「ON」になっているときには、スタータONの履歴があると判定される。一方、イグニッションスイッチ25がオフ操作されると、スタータON履歴フラグは「OFF」に設定される。   In the precondition B1, whether or not there is a starter ON history is determined based on the starter ON history flag. The starter ON history flag is set to “ON” when the starter driving can be confirmed because the starter driving is continuously performed for a predetermined time. Therefore, when the starter ON history flag is “ON”, it is determined that there is a starter ON history. On the other hand, when the ignition switch 25 is turned off, the starter ON history flag is set to “OFF”.

また、前提条件B1において、回収制御の状態が「実行中」または「中断」または「未実施」のいずれかであるか否かは、回収制御が完了していないか否かを判定するものであり、回収制御の状態を示すフラグの値に基づいて判定される。なお、回収制御の状態を示すフラグの値には、例えば「実行中」であれば「2」、「中断」であれば「4」、「未実施」であれば「1」という値が設定される。そして、回収制御の状態が「実行中」または「中断」または「未実施」のいずれかである場合には、回収制御が完了していない状態であると判定される。   In addition, in the precondition B1, whether the state of the collection control is “in execution”, “suspended”, or “not implemented” determines whether or not the collection control has been completed. Yes, based on the value of a flag indicating the state of recovery control. Note that the value of the flag indicating the state of the collection control is set to, for example, “2” if “in execution”, “4” if “suspended”, or “1” if “not implemented”. Is done. When the state of the collection control is “in execution”, “suspended”, or “not implemented”, it is determined that the collection control is not completed.

・前提条件B2:エンジン始動後である。
この前提条件B2では、上述したエンジン始動後フラグが「ON」に設定されている場合に、つまり機関回転速度NEが上記第2閾値NE2を超えている場合に、エンジン始動後であると判定される。
Precondition B2: After engine start.
In this precondition B2, it is determined that the engine has been started when the after-start flag is set to “ON”, that is, when the engine speed NE exceeds the second threshold value NE2. The

・前提条件B3:エンジンストールの発生中である。
前提条件B3において、エンジンストールの発生中であるか否かは、エンジンストール判定フラグに基づいて判定される。このエンジンストール判定フラグは、次の条件1〜3が全て成立する場合に「ON」に設定される。
Precondition B3: An engine stall is occurring.
In precondition B3, whether or not an engine stall is occurring is determined based on an engine stall determination flag. This engine stall determination flag is set to “ON” when the following conditions 1 to 3 are all satisfied.

条件1:イグニッションスイッチ25がONである。
条件2:イグニッションスイッチ25がオン操作された後、エンジン始動後フラグが「ON」に設定された履歴がある。
Condition 1: the ignition switch 25 is ON.
Condition 2: There is a history in which the flag after engine start is set to “ON” after the ignition switch 25 is turned on.

条件3:自動停止が実行されておらず且つ現在のエンジン始動後フラグが「OFF」である。
一方、例えばエンジン始動後フラグが「OFF」から「ON」に変更されると、エンジンストール判定フラグは「OFF」に設定される。そして、このエンジンストール判定フラグが「ON」の場合には、エンジンストールの発生中であると判定される。
Condition 3: The automatic stop is not executed and the current after engine start flag is “OFF”.
On the other hand, for example, when the engine start flag is changed from “OFF” to “ON”, the engine stall determination flag is set to “OFF”. When the engine stall determination flag is “ON”, it is determined that an engine stall is occurring.

・前提条件B4:自動停止中である。
前提条件C:その他各種条件が全て成立している。
この前提条件Cにおける「その他各種条件」としては、例えば次の条件などが挙げられる。
Precondition B4: Automatic stop is in progress.
Precondition C: All other conditions are satisfied.
Examples of the “other various conditions” in the precondition C include the following conditions.

・尿素水添加の実行に適した環境条件(例えば外気温が過度な低温ではない、大気圧が過度に低くない等)が成立している。
・フェールセーフ中ではない(ただし、ポンプの異常検出をするための再起動時を除く)。
Environmental conditions (for example, the outside air temperature is not excessively low, the atmospheric pressure is not excessively low, etc.) suitable for the execution of urea water addition are established.
• Fail-safe is not in progress (except when restarting to detect pump abnormality).

そして、前提条件A〜Cが全て成立しているときには(S100:YES)、ポンプ要求フラグは「ON」に設定されて(S110)、本処理は終了される。
一方、前提条件A〜Cの少なくとも1つが成立していないときには(S100:NO)、ポンプ要求フラグは「OFF」に設定されて(S110)、本処理は終了される。
When all the preconditions A to C are satisfied (S100: YES), the pump request flag is set to “ON” (S110), and this process is terminated.
On the other hand, when at least one of the preconditions A to C is not satisfied (S100: NO), the pump request flag is set to “OFF” (S110), and this process is terminated.

次に、図4に示す尿素水添加の動作を参照して、上記ポンプ起動要求フラグの設定処理による作用を説明する。なお、図4に示す状態では、上記前提条件Cが成立しているものとする。   Next, with reference to the urea water addition operation shown in FIG. 4, the operation of the pump start request flag setting process will be described. In the state shown in FIG. 4, it is assumed that the precondition C is satisfied.

図4に示す時刻t1において、イグニッションスイッチ25がオフ操作されたときのエンジン始動後フラグの状態、ポンプ起動要求フラグの状態、尿素水添加準備要求フラグの状態、尿素水供給機構200のヒータの状態、ポンプ220の状態、尿素添加弁230の状態、回収制御の状態は、先の図2に示した状態と同一である。   At time t1 shown in FIG. 4, the state of the engine post-start flag when the ignition switch 25 is turned off, the state of the pump activation request flag, the state of the urea water addition preparation request flag, the state of the heater of the urea water supply mechanism 200 The state of the pump 220, the state of the urea addition valve 230, and the state of recovery control are the same as those shown in FIG.

また、先の図2に示した基本動作と同様に、時刻t1にてイグニッションスイッチ25がオフ操作されると、機関用制御装置80と尿素添加用制御装置90との相互通信が遮断されて、尿素添加用制御装置90は、ポンプ220の駆動を停止するとともに尿素添加弁230を閉弁状態にする。そして、イグニッションスイッチ25がオフ操作されてから予め定められた期間が経過すると、尿素添加用制御装置90は、自律して上記回収制御を所定期間実行する。つまりポンプ220の逆回転と尿素添加弁230の開弁とを所定期間の間実行して、尿素添加弁230内及び尿素水通路240内に残留した尿素水をタンク210に回収する。この回収制御の実行中には、回収状態を示すフラグが「実行中」を表す値(例えば「2」など)に設定される。   Similarly to the basic operation shown in FIG. 2, when the ignition switch 25 is turned off at time t1, the mutual communication between the engine control device 80 and the urea addition control device 90 is interrupted. The urea addition controller 90 stops driving the pump 220 and closes the urea addition valve 230. Then, when a predetermined period has elapsed after the ignition switch 25 is turned off, the urea addition control device 90 autonomously executes the recovery control for a predetermined period. That is, the reverse rotation of the pump 220 and the opening of the urea addition valve 230 are executed for a predetermined period, and the urea water remaining in the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 is collected in the tank 210. During the execution of the collection control, a flag indicating the collection state is set to a value (for example, “2”) indicating “being executed”.

ここで、回収制御が未だ実行中であって同回収制御が完了する前にイグニッションスイッチ25がオン操作されると(時刻t2)、機関用制御装置80と尿素添加用制御装置90との相互通信が開始される。   Here, when the recovery control is still being executed and the ignition switch 25 is turned on before the recovery control is completed (time t2), mutual communication between the engine control device 80 and the urea addition control device 90 is performed. Is started.

そして、イグニッションスイッチ25がオン操作されるとスタータ29が駆動されることにより、機関用制御装置80は、スタータON履歴フラグを「OFF」から「ON」に変更する。   When the ignition switch 25 is turned on, the starter 29 is driven, so that the engine control device 80 changes the starter ON history flag from “OFF” to “ON”.

こうしてスタータON履歴フラグが「ON」に設定されると、上述した前提条件A及び前提条件B(前提条件B1)及び前提条件Cが全て成立するため、機関用制御装置80は、ポンプ起動要求フラグを「OFF」から「ON」に変更する(時刻t3)。   When the starter ON history flag is set to “ON” in this way, the precondition A, the precondition B (precondition B1), and the precondition C are all satisfied. Is changed from “OFF” to “ON” (time t3).

尿素添加用制御装置90は、「ON」状態になったポンプ起動要求フラグの値を機関用制御装置80から受信すると、ポンプ起動要求に即した一連の処理を開始する。
このポンプ起動要求に即した一連の処理として、まず、尿素添加用制御装置90は、尿素水供給機構200に設けられたヒータの駆動要否を外気温などに基づいて判定する。そして、ヒータの駆動が必要な場合には、ヒータを駆動して例えば尿素水の凍結を抑制する。そしてヒータの駆動を開始した後、あるいはヒータの駆動が不要であると判定された場合には、回収制御によってポンプ220が既に逆回転している状態であるため、上述したポンプ220の動作チェックを省略して、ポンプ220を停止させると共に尿素添加弁230を閉弁させることにより、それまで実行されていた回収制御を中断する。このようにして回収制御を中断すると、回収状態を示すフラグは「中断」を表す値(例えば「4」など)に設定される。
When receiving the value of the pump activation request flag in the “ON” state from the engine controller 80, the urea addition control device 90 starts a series of processes in accordance with the pump activation request.
As a series of processes in response to the pump activation request, first, the urea addition control device 90 determines whether or not to drive the heater provided in the urea water supply mechanism 200 based on the outside air temperature or the like. When the heater needs to be driven, the heater is driven to suppress, for example, urea water freezing. Then, after starting the heater driving or when it is determined that the heater driving is unnecessary, the pump 220 has already been reversely rotated by the recovery control. By omitting it, the pump 220 is stopped and the urea addition valve 230 is closed, thereby interrupting the recovery control that has been executed so far. When the collection control is interrupted in this way, the flag indicating the collection state is set to a value (for example, “4”) indicating “interruption”.

スタータ29を駆動し始めてから、ポンプ起動要求に即した一連の処理の一つとして尿素添加弁230を閉弁するまでの間は比較的短い時間であるため、尿素添加弁230を閉弁した時点では、混合気の燃焼がまだ十分に起きておらず、排気通路26にはほとんど排気が流れ込んでいない。従って、排気通路26に排気が流入し始める前に尿素添加弁230は閉弁される。   Since it is a relatively short time from the start of driving the starter 29 to the closing of the urea addition valve 230 as one of a series of processes in accordance with the pump activation request, the time when the urea addition valve 230 is closed Then, the combustion of the air-fuel mixture has not occurred sufficiently, and almost no exhaust gas flows into the exhaust passage 26. Therefore, the urea addition valve 230 is closed before the exhaust gas starts to flow into the exhaust passage 26.

そして、その後、尿素添加用制御装置90は、「ON」状態になった尿素水添加準備要求フラグの値を機関用制御装置80から受信すると、上述した充填制御以降の処理を同様に行う。なお、この充填処理が開始されると、回収制御の状態を示すフラグは「中断」を示す値から「未実施」を表す値(例えば「1」など)に変更される。   Thereafter, when the urea addition control device 90 receives the value of the urea water addition preparation request flag in the “ON” state from the engine control device 80, the processing after the filling control described above is similarly performed. When this filling process is started, the flag indicating the state of the recovery control is changed from a value indicating “interrupted” to a value indicating “not implemented” (for example, “1”).

以上説明したように、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
(1)スタータ29が駆動されると直ちに混合気の燃焼が開始されるわけではなく、通常は、ある程度のクランキング期間を経た後に、混合気の燃焼が開始されて排気通路26には排気が流入するようになる。従って、スタータ29が駆動されたときに尿素添加弁230を閉弁させるようにすれば、排気通路26への排気の流入が始まる前に尿素添加弁230を閉弁させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the starter 29 is driven, the combustion of the air-fuel mixture does not start immediately. Normally, after a certain amount of cranking period, the combustion of the air-fuel mixture is started and exhaust gas is discharged into the exhaust passage 26. Inflow. Accordingly, if the urea addition valve 230 is closed when the starter 29 is driven, the urea addition valve 230 can be closed before the inflow of exhaust gas into the exhaust passage 26 starts.

そこで、上記前提条件B1を設定することにより、回収制御が完了しておらず、尿素添加弁230や尿素水通路240の内部に尿素水が存在している状態において、スタータ29が駆動されたときには、ポンプ起動要求フラグが「ON」に設定される。そしてこのポンプ起動要求フラグが「ON」に設定されることにより、回収制御によって開弁されていた尿素添加弁230を閉弁させるようにしている。従って、スタータ29の駆動後、排気通路26への排気の流れ込みが始まった場合でも、尿素添加弁230は閉弁状態になっているため、尿素添加弁230内への排気の流入が抑えられる。そのため、尿素添加弁230内や尿素水通路240内の尿素水が排気によって劣化することを抑えることができる。   Therefore, by setting the precondition B1, when the starter 29 is driven in a state where the recovery control is not completed and urea water is present inside the urea addition valve 230 and the urea water passage 240, The pump activation request flag is set to “ON”. When the pump activation request flag is set to “ON”, the urea addition valve 230 that has been opened by the recovery control is closed. Therefore, even when the flow of exhaust gas into the exhaust passage 26 starts after the starter 29 is driven, the urea addition valve 230 is in a closed state, so that the inflow of exhaust gas into the urea addition valve 230 is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the urea water in the urea addition valve 230 and the urea water passage 240 from deteriorating due to exhaust.

(2)前提条件B2を設定することにより、イグニッションスイッチ25がオン操作されていてもエンジン1が始動完了していない状態(例えば、エンジン1が始動する前にスタータ29の駆動が中止された場合など)では、ポンプ起動要求フラグが「OFF」に設定される。従って、エンジン1が始動していないにもかかわらず、上述した尿素水添加を行うためのポンプ起動要求に即した一連の処理が無駄に実行されてしまうことを抑えることができる。   (2) By setting the precondition B2, the engine 1 is not completely started even when the ignition switch 25 is turned on (for example, when the starter 29 is stopped before the engine 1 is started) Etc.), the pump activation request flag is set to “OFF”. Therefore, it is possible to prevent a series of processes corresponding to the pump activation request for performing urea water addition described above from being performed wastefully even though the engine 1 is not started.

(3)エンジンストールが発生したときや、自動停止が実行されているときには、そうした状態になる前に既にエンジン1は始動されているため、ポンプ起動要求フラグは「ON」に設定されている。また、エンジンストールが発生したときや、自動停止が実行されているときには、エンジン1は停止しているが、その停止時間はそれほど長い時間では無く、再びエンジン1が始動される可能性は非常に高い。そこで、上記前提条件B3や前提条件B4を設定することにより、エンジンストールが発生したときや、自動停止が実行されているときには、ポンプ起動要求フラグは「ON」のままで保持されるようになる。従って、ポンプ起動要求フラグが「OFF」から「ON」へと不必要に変更されてしまうことを抑えることができる。   (3) When an engine stall occurs or when automatic stop is executed, the engine 1 has already been started before such a state is reached, so the pump activation request flag is set to “ON”. Further, when the engine stall occurs or when the automatic stop is executed, the engine 1 is stopped, but the stop time is not so long, and the possibility that the engine 1 is started again is very high. high. Therefore, by setting the preconditions B3 and B4, the pump start request flag is kept “ON” when an engine stall occurs or when automatic stop is executed. . Therefore, it is possible to prevent the pump activation request flag from being unnecessarily changed from “OFF” to “ON”.

なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・先の図2に示した基本動作では、充填制御の実行前にポンプ220の動作チェックを行うようにしたが、他の時期に動作チェックを行うようにしてもよい。
In addition, the said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the basic operation shown in FIG. 2, the operation check of the pump 220 is performed before the filling control is executed. However, the operation check may be performed at another time.

・上記前提条件Cは省略してもよい。この場合でも、上記(1)〜(3)の効果を得ることができる。
・上記前提条件B2を省略してもよい。この場合でも、上記(2)以外の効果を得ることができる。
-The above precondition C may be omitted. Even in this case, the effects (1) to (3) can be obtained.
The above precondition B2 may be omitted. Even in this case, effects other than the above (2) can be obtained.

・上記前提条件B3や上記前提条件B4を省略してもよい。この場合でも、上記(3)以外の効果を得ることができる。
・排気通路に設けられる排気温度センサの数やNOxセンサの数は、適宜変更することができる。
The precondition B3 and the precondition B4 may be omitted. Even in this case, effects other than the above (3) can be obtained.
The number of exhaust temperature sensors and the number of NOx sensors provided in the exhaust passage can be changed as appropriate.

・機関用制御装置80と尿素添加用制御装置90とを備えるようにしたが、それら各制御装置を1つの制御装置で構成してもよい。
・エンジン1は、自動停止自動始動制御が実行される内燃機関であったが、そうした自動停止自動始動制御が実行されない内燃機関でもよい。
The engine control device 80 and the urea addition control device 90 are provided, but each of these control devices may be configured by one control device.
The engine 1 is an internal combustion engine in which automatic stop automatic start control is executed, but may be an internal combustion engine in which such automatic stop automatic start control is not executed.

・添加液として尿素水を使用するようにしたが、この他の添加液を使用してもよい。   Although urea water is used as the additive solution, other additive solutions may be used.

1…エンジン、2…シリンダヘッド、3…吸気通路、4a〜4d…燃料噴射弁、5…燃料添加弁、6a〜6d…排気ポート、7…インテークマニホールド、8…エキゾーストマニホールド、9…コモンレール、10…サプライポンプ、11…ターボチャージャ、13…EGR通路、14…EGRクーラ、15…EGR弁、16…吸気絞り弁、17…アクチュエータ、18…インタークーラ、19…エアフロメータ、20…絞り弁開度センサ、21…クランク角センサ、22…アクセル操作量センサ、23…外気温度センサ、24…車速センサ、25…イグニッションスイッチ、26…排気通路、27…燃料供給管、29…スタータ、30…第1浄化部材、31…酸化触媒、32…フィルタ、40…第2浄化部材、41…選択還元型NOx触媒(SCR触媒)、50…第3浄化部材、51…アンモニア酸化触媒、60…分散板、80…機関用制御装置、90…尿素添加用制御装置、100…第1排気温度センサ、110…差圧センサ、120…第2排気温度センサ、130…第3排気温度センサ、140…第4排気温度センサ、150…NOxセンサ、200…尿素水供給機構、210…タンク、220…ポンプ、230…尿素添加弁、240…尿素水通路、300…通信線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Cylinder head, 3 ... Intake passage, 4a-4d ... Fuel injection valve, 5 ... Fuel addition valve, 6a-6d ... Exhaust port, 7 ... Intake manifold, 8 ... Exhaust manifold, 9 ... Common rail, 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Supply pump, 11 ... Turbocharger, 13 ... EGR passage, 14 ... EGR cooler, 15 ... EGR valve, 16 ... Intake throttle valve, 17 ... Actuator, 18 ... Intercooler, 19 ... Air flow meter, 20 ... Throttle valve opening Sensor: 21 ... Crank angle sensor, 22 ... Accelerator operation amount sensor, 23 ... Outside air temperature sensor, 24 ... Vehicle speed sensor, 25 ... Ignition switch, 26 ... Exhaust passage, 27 ... Fuel supply pipe, 29 ... Starter, 30 ... First Purification member, 31 ... oxidation catalyst, 32 ... filter, 40 ... second purification member, 41 ... selective reduction type NOx catalyst SCR catalyst), 50 ... third purification member, 51 ... ammonia oxidation catalyst, 60 ... dispersion plate, 80 ... control device for engine, 90 ... control device for urea addition, 100 ... first exhaust temperature sensor, 110 ... differential pressure sensor , 120 ... second exhaust temperature sensor, 130 ... third exhaust temperature sensor, 140 ... fourth exhaust temperature sensor, 150 ... NOx sensor, 200 ... urea water supply mechanism, 210 ... tank, 220 ... pump, 230 ... urea addition valve , 240 ... urea water passage, 300 ... communication line.

Claims (1)

添加液を貯留するタンクと、前記添加液を内燃機関の排気通路内に噴射する添加弁と、前記タンク内の添加液を前記添加弁に供給する添加液通路と、前記添加液通路の途中に設けられたポンプとを備えており、前記添加弁を開弁させた状態で前記ポンプを駆動することにより前記添加弁内及び前記添加液通路内の添加液を前記タンクに回収する回収制御を機関停止後に実行する内燃機関の添加液供給装置であって、
前記回収制御が完了していない状態で機関始動用のスタータが駆動されたときには前記添加弁を閉弁させる
ことを特徴とする内燃機関の添加液供給装置。
A tank for storing the additive liquid, an addition valve for injecting the additive liquid into the exhaust passage of the internal combustion engine, an additive liquid path for supplying the additive liquid in the tank to the addition valve, and in the middle of the additive liquid path And a recovery control for recovering the addition liquid in the addition valve and the addition liquid passage to the tank by driving the pump in a state where the addition valve is opened. An additive liquid supply device for an internal combustion engine to be executed after stopping,
An additive liquid supply apparatus for an internal combustion engine, wherein when the starter for starting the engine is driven in a state where the recovery control is not completed, the addition valve is closed.
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