JP2017115810A - Abnormality diagnosis device for exhaust emission control system - Google Patents

Abnormality diagnosis device for exhaust emission control system Download PDF

Info

Publication number
JP2017115810A
JP2017115810A JP2015254641A JP2015254641A JP2017115810A JP 2017115810 A JP2017115810 A JP 2017115810A JP 2015254641 A JP2015254641 A JP 2015254641A JP 2015254641 A JP2015254641 A JP 2015254641A JP 2017115810 A JP2017115810 A JP 2017115810A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
wall
deposition
scr filter
purification rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015254641A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
憲治 古井
Kenji Furui
憲治 古井
徹 木所
Toru Kidokoro
徹 木所
小木曽 誠人
Masato Ogiso
誠人 小木曽
有史 松本
Yuji Matsumoto
有史 松本
健 白澤
Ken Shirasawa
健 白澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2015254641A priority Critical patent/JP2017115810A/en
Publication of JP2017115810A publication Critical patent/JP2017115810A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve diagnostic accuracy when diagnosing an exhaust emission control system having an SCR filter to determine whether the system has an abnormality on the basis of a detection value obtained by an NOx sensor provided downstream of the SCR filter.SOLUTION: An NOx elimination rate of an SCR filter calculated based on a detection value obtained by an NOx sensor is compared with a prescribed determination elimination rate to diagnose an abnormality of an exhaust emission control system including the SCR filter and an ammonia supply device. Wall inner PM accumulation amount is estimated, and the determination elimination rate is set based on the wall inner PM accumulation amount. In the case where set parameters other than the wall inner PM accumulation amount are the same, if the wall inner PM accumulation amount does not reach saturation accumulation amount, when the wall inner PM accumulation amount is large, the determination elimination rate is set to be a larger value compared to when the amount is small. If the wall inner PM accumulation amount reaches the saturation accumulation amount, the determination elimination rate is set to be a constant value corresponding to the saturation accumulation amount.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、内燃機関の排気を浄化する排気浄化システムの異常診断装置に関する。   The present invention relates to an abnormality diagnosis device for an exhaust gas purification system that purifies exhaust gas from an internal combustion engine.

内燃機関の排気通路に、SCR触媒(選択還元型NOx触媒)がフィルタに担持された構成のSCRフィルタを設ける技術が知られている。ここで、SCR触媒は、アンモニアを還元剤として排気中のNOxを還元する機能を有する。また、フィルタは、排気中の粒子状物質(Particulate Matter:以下、「PM」と称する場合もある。)を捕集する機能を有する。このようなSCRフィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムでは、排気通路に設けられたアンモニア供給装置により該SCRフィルタに還元剤たるアンモニアが供給される。   A technique is known in which an SCR filter having a configuration in which an SCR catalyst (selective reduction type NOx catalyst) is supported on a filter is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine. Here, the SCR catalyst has a function of reducing NOx in the exhaust gas using ammonia as a reducing agent. Further, the filter has a function of collecting particulate matter (Particulate Matter: hereinafter also referred to as “PM”) in the exhaust gas. In an exhaust gas purification system for an internal combustion engine having such an SCR filter, ammonia as a reducing agent is supplied to the SCR filter by an ammonia supply device provided in the exhaust passage.

また、特許文献1には、排気通路に設けられたSCR触媒を備えた排気浄化システムの故障診断装置に関する技術が開示されている。この特許文献1に記載の技術では、排気浄化システムが正常であるときの浄化特性と排気浄化システムが故障しているときの浄化特性との中間特性に基づいて、故障診断のための所定の閾値および補正係数が設定される。そして、設定された補正係数により、SCR触媒からのNOx流出量をパラメータとして算出されたNOx浄化率が補正される。この補正後のNOx浄化率と所定の閾値とを比較することで、排気浄化システムが故障しているか否かを診断する。   Patent Document 1 discloses a technique related to a failure diagnosis device for an exhaust purification system including an SCR catalyst provided in an exhaust passage. In the technique described in Patent Document 1, a predetermined threshold for failure diagnosis is based on an intermediate characteristic between a purification characteristic when the exhaust purification system is normal and a purification characteristic when the exhaust purification system is out of order. And a correction coefficient is set. The NOx purification rate calculated using the NOx outflow amount from the SCR catalyst as a parameter is corrected by the set correction coefficient. By comparing the corrected NOx purification rate with a predetermined threshold value, it is diagnosed whether or not the exhaust purification system has failed.

また、非特許文献1には、SCRフィルタにおけるPM堆積量が増加すると、該SCRフィルタに担持されたSCR触媒に吸着されているアンモニア量であるアンモニア吸着量が増加し易くなる傾向にあることが開示されている。   Further, in Non-Patent Document 1, when the PM accumulation amount in the SCR filter increases, the ammonia adsorption amount that is the amount of ammonia adsorbed on the SCR catalyst supported on the SCR filter tends to increase. It is disclosed.

特開2015−010589号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-010589

"Physico-Chemical Modeling of an Integrated SCR on DPF (SCR/DPF) System," SAE International Journal of Engines, August 2012 vol. 5 no. 3, 958-974"Physico-Chemical Modeling of an Integrated SCR on DPF (SCR / DPF) System," SAE International Journal of Engines, August 2012 vol. 5 no. 3, 958-974

SCRフィルタを備えた排気浄化システムが故障しているか否かを、該SCRフィルタにおけるNOx浄化率(SCRフィルタに流入するNOx量に対するSCRフィルタにおいて還元されるNOx量の割合)に基づいて診断する技術が知られている。ここで、上述した先行技術文献に開示されているように、SCRフィルタにおいては、PMの堆積状況の影響により、該SCRフィルタに担持されたSCR触媒でのアンモニア吸着量が変動する場合がある。SCR触媒でのアンモニア吸着量が変動すると、それに伴って、SCRフィルタにおけるNOx浄化率が変動することになる。そのため、SCRフィルタにおけるNOx浄化率を用いて排気浄化システムの故障診断を高精度で行うためには、該SCRフィルタにおけるPMの堆積状況の影響を考慮する必要がある。   A technique for diagnosing whether or not an exhaust purification system including an SCR filter has failed based on a NOx purification rate in the SCR filter (a ratio of a NOx amount reduced in the SCR filter to a NOx amount flowing into the SCR filter) It has been known. Here, as disclosed in the above-described prior art documents, in the SCR filter, the ammonia adsorption amount on the SCR catalyst supported on the SCR filter may fluctuate due to the influence of the PM deposition state. When the ammonia adsorption amount at the SCR catalyst varies, the NOx purification rate in the SCR filter varies accordingly. Therefore, in order to perform a failure diagnosis of the exhaust purification system with high accuracy using the NOx purification rate in the SCR filter, it is necessary to consider the influence of the PM accumulation state in the SCR filter.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、SCRフィルタよりも下流側に備わるNOxセンサの検出値に基づいて、SCRフィルタを備えた排気浄化システムに異常
が生じているか否かを診断する際の、診断精度を向上させることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and based on the detected value of the NOx sensor provided downstream of the SCR filter, whether or not an abnormality has occurred in the exhaust purification system including the SCR filter is determined. The object is to improve the diagnostic accuracy when diagnosing.

SCRフィルタには、排気中のPMが捕集され、捕集されたPMが堆積する。このとき、SCRフィルタにおいては、先ず、隔壁内(すなわち、隔壁に形成された細孔内)にPMが堆積する。そして、隔壁内におけるPMの堆積量が飽和堆積量に達した後、隔壁の表面上にPMが堆積する。以下、SCRフィルタの隔壁内にPMが堆積することを「壁内PM堆積」と称し、壁内PM堆積が進行している期間を「壁内PM堆積期間」と称する場合もある。また、SCRフィルタの隔壁内におけるPMの推定堆積量を「壁内PM堆積量」と称する場合もある。また、SCRフィルタの隔壁の表面上にPMが堆積することを「表層PM堆積」と称し、表層PM堆積が進行している期間を「表層PM堆積期間」と称する場合もある。また、SCRフィルタの隔壁の表面上におけるPMの推定堆積量を「表層PM堆積量」と称する場合もある。   PM in the exhaust gas is collected on the SCR filter, and the collected PM is deposited. At this time, in the SCR filter, first, PM is deposited in the partition walls (that is, in the pores formed in the partition walls). Then, after the deposition amount of PM in the partition wall reaches the saturation deposition amount, PM is deposited on the surface of the partition wall. Hereinafter, the deposition of PM in the partition wall of the SCR filter is sometimes referred to as “in-wall PM deposition”, and the period during which PM deposition in the wall is progressing may be referred to as “in-wall PM deposition period”. Further, the estimated accumulation amount of PM in the partition wall of the SCR filter may be referred to as “in-wall PM accumulation amount”. Further, the deposition of PM on the surface of the partition wall of the SCR filter is sometimes referred to as “surface layer PM deposition”, and the period during which surface layer PM deposition is in progress may be referred to as “surface layer PM deposition period”. In addition, the estimated accumulation amount of PM on the surface of the partition wall of the SCR filter may be referred to as “surface PM accumulation amount”.

上述したように、従来、SCRフィルタにおけるPM堆積量が増加すると、該SCRフィルタに担持されたSCR触媒でのアンモニア吸着量が増加し易くなる傾向にあると考えられていた。ただし、SCRフィルタにおけるPMの堆積状況と、SCR触媒でのアンモニア吸着量の増加傾向との詳細な相関関係については、これまで不明であった。しかしながら、本発明の発明者は、SCRフィルタにおける壁内PM堆積量が多いときは該壁内PM堆積量が少ないときに比べてSCR触媒でのアンモニア吸着量が増加し易くなるが、その一方で、SCRフィルタにおける表層PM堆積量の増減はSCR触媒でのアンモニア吸着量に対してほとんど影響しない、といった傾向にあることを新たに見出した。ここで、壁内PM堆積量が多いときは該壁内PM堆積量が少ないときに比べてSCR触媒でのアンモニア吸着量が増加し易くなるのは、壁内PM堆積量が増加すると該SCR触媒におけるアンモニアの飽和吸着量が増加するためだと考えられる。一方で、SCRフィルタにおける表層PM堆積量の増減はSCR触媒でのアンモニア吸着量に対してほとんど影響しないのは、該表層PM堆積量の増減が該SCR触媒におけるアンモニアの飽和吸着量に対してほとんど影響を与えないためだと考えられる。本発明は、以上のような新たな知見を、排気浄化システムの異常診断装置に反映させたものである。つまり、SCRフィルタにおける壁内PM堆積量が多いときは該壁内PM堆積量が少ないときに比べてSCR触媒でのアンモニア吸着量が増加し易くなるという傾向を、該SCR触媒でのNOx浄化率に基づいて排気浄化システムに異常が生じているか否かを診断する排気浄化システムの異常診断装置に反映させたものである。   As described above, conventionally, it has been considered that when the amount of PM deposited on the SCR filter increases, the ammonia adsorption amount on the SCR catalyst supported on the SCR filter tends to increase. However, the detailed correlation between the PM accumulation state on the SCR filter and the increasing tendency of the ammonia adsorption amount on the SCR catalyst has been unknown so far. However, the inventor of the present invention tends to increase the ammonia adsorption amount on the SCR catalyst when the PM deposition amount in the wall in the SCR filter is large compared to when the PM deposition amount in the wall is small. It has been newly found that the increase or decrease in the amount of PM deposited on the SCR filter has a tendency to hardly affect the amount of ammonia adsorbed on the SCR catalyst. Here, when the amount of PM deposition in the wall is large, the amount of ammonia adsorbed on the SCR catalyst tends to increase more easily than when the amount of PM deposition in the wall is small. This is thought to be due to an increase in the saturated adsorption amount of ammonia. On the other hand, the increase / decrease in the surface layer PM deposition amount in the SCR filter has little effect on the ammonia adsorption amount on the SCR catalyst. The increase / decrease in the surface layer PM deposition amount hardly affects the saturated adsorption amount of ammonia on the SCR catalyst. This is thought to be because it has no effect. The present invention reflects the above new knowledge in an abnormality diagnosis device for an exhaust purification system. That is, when the amount of PM deposition in the wall in the SCR filter is large, the amount of ammonia adsorption on the SCR catalyst tends to increase more easily than when the amount of PM deposition in the wall is small. This is reflected in the abnormality diagnosis device of the exhaust purification system for diagnosing whether or not an abnormality has occurred in the exhaust purification system.

より詳細には、本発明に係る排気浄化システムの異常診断装置は、内燃機関の排気通路に設けられており、細孔を有する隔壁を備えたフィルタにSCR触媒が担持された構成のSCRフィルタであって、前記SCR触媒は、アンモニアを還元剤として排気中のNOxを還元する機能を有し、前記フィルタは、排気中の粒子状物質を捕集する機能を有する、前記SCRフィルタと、前記SCRフィルタよりも上流側の前記排気通路に設けられたアンモニア供給装置であって、該SCRフィルタにアンモニアを供給する前記アンモニア供給装置と、を有する排気浄化システムに異常が生じているか否かを診断する排気浄化システムの異常診断装置において、前記SCRフィルタよりも下流側の前記排気通路に設けられたNOxセンサと、前記NOxセンサの検出値を用いて前記SCRフィルタにおけるNOx浄化率を算出するNOx浄化率算出部と、前記SCRフィルタの上流と下流との間の排気圧力の差を前記SCRフィルタに流入する排気の流量が一定と仮定した場合の値に変換した変換値である差圧変換値を取得する差圧変換値取得部と、前記差圧変換値以外のパラメータに基づいて推定される前記SCRフィルタにおける粒子状物質の堆積量を総PM堆積量としたとき、該総PM堆積量を推定する総PM堆積量推定部と、前記SCRフィルタの隔壁に形成された細孔内における粒子状物質の推定堆積量を壁内PM堆積量としたとき、該壁内PM堆積量を推定する壁内PM堆積量推定部と、前記SCRフィルタに粒子状
物質が酸化されずに順次堆積していくときの前記総PM堆積量と前記差圧変換値との相関に関するパラメータである、第一傾きと、第二傾きと、基準差圧変換値と、を記憶する記憶部であって、前記SCRフィルタの隔壁に形成された細孔内に粒子状物質が堆積する段階での、前記総PM堆積量の単位増加量当たりの前記差圧変換値の増加量を前記第一傾きとし、前記壁内PM堆積量が飽和堆積量に達した後に前記SCRフィルタの隔壁の表面上に粒子状物質が堆積する段階での、前記総PM堆積量の単位増加量当たりの前記差圧変換値の増加量を前記第二傾きとし、前記総PM堆積量が0のときの前記差圧変換値を前記基準差圧変換値としたときの、該第一傾きおよび該第二傾きおよび該基準差圧変換値の値を記憶する前記記憶部と、前記壁内PM堆積量推定部によって推定された前記壁内PM堆積量を含む所定の設定パラメータに基づいて、所定の判定浄化率を設定する設定部と、前記NOx浄化率算出部によって算出された前記SCRフィルタにおけるNOx浄化率と、前記設定部によって設定された前記判定浄化率と、を比較することによって、前記排気浄化システムの異常を診断する診断部と、を備え、前記壁内PM堆積量推定部が、前記総PM堆積量推定部によって推定された前記総PM堆積量と、前記差圧変換値取得部によって取得された前記差圧変換値と、前記記憶部に記憶された前記第一傾きおよび前記第二傾きおよび前記基準差圧変換値と、に基づいて、以下の式:壁内PM堆積量=(差圧変換値−第二傾き・総PM堆積量−基準差圧変換値)/(第一傾き−第二傾き)により前記壁内PM堆積量を推定し、前記NOx浄化率算出部による前記NOx浄化率の算出に用いられる前記NOxセンサの検出値が検出された時期をセンサ検出時期とし、前記壁内PM堆積量推定部によって推定される前記壁内PM堆積量が飽和堆積量に達していないときには、前記設定部が、前記壁内PM堆積量以外の前記設定パラメータが同一の場合、前記センサ検出時期における前記壁内PM堆積量が多いときは、少ないときよりも、該センサ検出時期に対応する前記判定浄化率をより大きな値に設定し、前記壁内PM堆積量推定部によって推定される前記壁内PM堆積量が飽和堆積量に達しているときには、前記設定部が、前記壁内PM堆積量以外の前記設定パラメータが同一の場合、前記センサ検出時期における前記総PM堆積量にかかわらず、該センサ検出時期に対応する前記判定浄化率を、前記壁内PM堆積量が飽和堆積量に達しているときの該壁内PM堆積量に応じた一定値に設定する。
More specifically, an abnormality diagnosis device for an exhaust purification system according to the present invention is an SCR filter that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and has a structure in which an SCR catalyst is supported on a filter having a partition wall having pores. The SCR catalyst has a function of reducing NOx in exhaust using ammonia as a reducing agent, and the filter has a function of collecting particulate matter in exhaust, and the SCR filter, Diagnosing whether an abnormality has occurred in an exhaust gas purification system having an ammonia supply device provided in the exhaust passage upstream of the filter and supplying ammonia to the SCR filter In the abnormality diagnosis device of the exhaust purification system, a NOx sensor provided in the exhaust passage downstream of the SCR filter, and the NO The NOx purification rate calculation unit that calculates the NOx purification rate in the SCR filter using the detection value of the sensor and the flow rate of the exhaust gas flowing into the SCR filter is the difference in exhaust pressure between the upstream and downstream of the SCR filter. A differential pressure conversion value acquisition unit that acquires a differential pressure conversion value that is a conversion value converted into a value when it is assumed to be constant, and particulate matter in the SCR filter that is estimated based on parameters other than the differential pressure conversion value The total PM deposition amount is estimated to be the total PM deposition amount, and the estimated deposition amount of the particulate matter in the pores formed in the partition walls of the SCR filter is defined as a wall. When the inner PM deposition amount is set, the intra-wall PM deposition amount estimation unit for estimating the inner PM deposition amount, and the total PM deposition when the particulate matter is sequentially deposited on the SCR filter without being oxidized. Is a storage unit that stores a first gradient, a second gradient, and a reference differential pressure conversion value, which are parameters relating to a correlation between the differential pressure conversion value and the differential pressure conversion value. The increase amount of the differential pressure conversion value per unit increase amount of the total PM deposition amount at the stage where particulate matter is deposited in the hole is defined as the first slope, and the PM deposition amount in the wall is set to the saturation deposition amount. The amount of increase in the differential pressure conversion value per unit increase amount of the total PM deposition amount when the particulate matter is deposited on the surface of the partition wall of the SCR filter after reaching the second slope is defined as the second slope. The storage unit for storing values of the first inclination, the second inclination, and the reference differential pressure conversion value when the differential pressure conversion value when the PM accumulation amount is 0 is used as the reference differential pressure conversion value; The PM deposition amount in the wall estimated by the PM deposition amount estimation unit in the wall A setting unit for setting a predetermined determination purification rate based on predetermined setting parameters including the NOx purification rate in the SCR filter calculated by the NOx purification rate calculation unit, and the determination set by the setting unit A diagnosis unit that diagnoses an abnormality of the exhaust purification system by comparing a purification rate, and the total PM deposition amount estimation unit estimated by the total PM deposition amount estimation unit Based on the accumulation amount, the differential pressure conversion value acquired by the differential pressure conversion value acquisition unit, and the first inclination, the second inclination, and the reference differential pressure conversion value stored in the storage unit The following formula: PM deposition amount in the wall = (differential pressure conversion value−second slope / total PM deposition amount−reference differential pressure conversion value) / (first slope−second slope) Estimate and NOx purification The detection time of the detected value of the NOx sensor used to calculate the NOx purification rate by the rate calculation unit is set as the sensor detection time, and the in-wall PM accumulation amount estimated by the in-wall PM accumulation amount estimation unit is saturated. When the accumulation amount has not reached, the setting unit has the same setting parameter other than the in-wall PM accumulation amount, and when the in-wall PM accumulation amount at the sensor detection time is large, than when it is small. When the determination purification rate corresponding to the sensor detection time is set to a larger value and the in-wall PM accumulation amount estimated by the in-wall PM accumulation amount estimation unit has reached a saturated accumulation amount, the setting unit However, when the setting parameters other than the PM accumulation amount in the wall are the same, the pre-corresponding to the sensor detection time is irrespective of the total PM accumulation amount at the sensor detection time. The decision purification rate, the intramural PM accumulation amount is set to a constant value corresponding to the PM accumulation amount in the wall when reaches the saturation deposition amount.

本発明によれば、SCRフィルタよりも下流側に備わるNOxセンサの検出値に基づいて、SCRフィルタを備えた排気浄化システムに異常が生じているか否かを診断する際の、診断精度を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the diagnostic precision at the time of diagnosing whether abnormality has arisen in the exhaust gas purification system provided with the SCR filter based on the detected value of the NOx sensor provided downstream from the SCR filter is improved. be able to.

本発明の実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine which concerns on the Example of this invention, and its intake / exhaust system. 総PM堆積量の増加に応じた、SCRフィルタに担持されたSCR触媒のアンモニアの飽和吸着量および差圧変換値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the saturated adsorption amount and differential pressure conversion value of ammonia of the SCR catalyst carry | supported by the SCR filter according to the increase in total PM deposition amount. SCRフィルタに担持されたSCR触媒のアンモニアの飽和吸着量とフィルタ温度との相関について、SCRフィルタにおけるPMの堆積が該SCR触媒のアンモニアの飽和吸着量に与える影響について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the influence which accumulation | storage of PM in an SCR filter has on the saturated adsorption amount of ammonia of this SCR catalyst about the correlation with the filter adsorption temperature and the saturated adsorption amount of ammonia of the SCR catalyst carry | supported by the SCR filter. 総PM堆積量の増加に応じた差圧変換値の推移を示すモデル図である。It is a model figure which shows transition of the differential pressure | voltage conversion value according to the increase in total PM deposit amount. 本発明の実施例に係る、壁内PM堆積量と補正係数αとの相関、および総PM堆積量と補正係数αとの相関を示す図である。It is a figure which shows the correlation with PM accumulation amount in a wall and the correction coefficient (alpha) based on the Example of this invention, and the correlation with total PM accumulation amount and the correction coefficient (alpha). 本発明の実施例に係る、排気浄化システムの異常診断フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormality diagnosis flow of the exhaust gas purification system based on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る、SCRフィルタにおけるNOx浄化率と所定の判定浄化率と補正後の所定の判定浄化率との比較の一例を棒グラフで示す図である。It is a figure which shows an example of the comparison with the NOx purification rate in a SCR filter, the predetermined | prescribed determination purification rate, and the predetermined | prescribed corrected purification rate after correction | amendment based on the Example of this invention with a bar graph.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載さ
れている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.

(概略構成)
図1は、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、軽油を燃料とする圧縮着火式の内燃機関(ディーゼルエンジン)である。ただし、本発明は、ガソリン等を燃料とする火花点火式の内燃機関にも適用することができる。
(Outline configuration)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its intake / exhaust system according to the present embodiment. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a compression ignition type internal combustion engine (diesel engine) using light oil as fuel. However, the present invention can also be applied to a spark ignition type internal combustion engine using gasoline or the like as fuel.

内燃機関1は、気筒2内へ燃料を噴射する燃料噴射弁3を備えている。なお、内燃機関1が火花点火式の内燃機関である場合は、燃料噴射弁3は、吸気ポートへ燃料を噴射するように構成されてもよい。   The internal combustion engine 1 includes a fuel injection valve 3 that injects fuel into the cylinder 2. When the internal combustion engine 1 is a spark ignition type internal combustion engine, the fuel injection valve 3 may be configured to inject fuel into the intake port.

内燃機関1は吸気通路4と接続されている。吸気通路4には、エアフローメータ40およびスロットル弁41が設けられている。エアフローメータ40は、吸気通路4内を流れる吸気(空気)の量(質量)に応じた電気信号を出力する。スロットル弁41は、吸気通路4におけるエアフローメータ40よりも下流側に配置されている。スロットル弁41は、吸気通路4内の通路断面積を変更することで、内燃機関1の吸入空気量を調整する。   The internal combustion engine 1 is connected to the intake passage 4. An air flow meter 40 and a throttle valve 41 are provided in the intake passage 4. The air flow meter 40 outputs an electrical signal corresponding to the amount (mass) of intake air (air) flowing through the intake passage 4. The throttle valve 41 is disposed downstream of the air flow meter 40 in the intake passage 4. The throttle valve 41 adjusts the intake air amount of the internal combustion engine 1 by changing the passage cross-sectional area in the intake passage 4.

内燃機関1は排気通路5と接続されている。排気通路5には、酸化触媒50、SCRフィルタ51、燃料添加弁52、および尿素水添加弁53が設けられている。SCRフィルタ51は、多孔質の基材により形成されたウォールフロー型のフィルタに、SCR触媒51aが担持されて構成されている。フィルタは、排気中のPMを捕集する機能を有する。SCR触媒51aは、アンモニアを還元剤として排気中のNOxを還元する機能を有する。そのため、SCRフィルタ51は、PM捕集機能およびNOx浄化機能を有している。酸化触媒50は、SCRフィルタ51よりも上流側の排気通路5に設けられている。燃料添加弁52は、酸化触媒50よりもさらに上流側の排気通路5に設けられている。燃料添加弁52は、排気通路5内を流れる排気中に燃料を添加する。尿素水添加弁53は、酸化触媒50よりも下流側且つSCRフィルタ51よりも上流側の排気通路5に設けられている。尿素水添加弁53は、排気通路5内を流れる排気中に尿素水を添加する。尿素水添加弁53から排気中に尿素水が添加されると、該尿素水がSCRフィルタ51に供給される。つまり、SCRフィルタ51に、アンモニアの前駆体である尿素が供給される。SCRフィルタ51においては、供給された尿素が加水分解されることで生成されたアンモニアがSCR触媒51aに吸着する。そして、このSCR触媒51aに吸着したアンモニアを還元剤として、排気中のNOxが還元される。なお、尿素水添加弁53に代えて、アンモニアガスを排気中に添加するアンモニア添加弁を設けてもよい。   The internal combustion engine 1 is connected to the exhaust passage 5. The exhaust passage 5 is provided with an oxidation catalyst 50, an SCR filter 51, a fuel addition valve 52, and a urea water addition valve 53. The SCR filter 51 is configured by supporting a SCR catalyst 51a on a wall flow type filter formed of a porous base material. The filter has a function of collecting PM in the exhaust. The SCR catalyst 51a has a function of reducing NOx in the exhaust gas using ammonia as a reducing agent. Therefore, the SCR filter 51 has a PM collection function and a NOx purification function. The oxidation catalyst 50 is provided in the exhaust passage 5 upstream of the SCR filter 51. The fuel addition valve 52 is provided in the exhaust passage 5 further upstream than the oxidation catalyst 50. The fuel addition valve 52 adds fuel to the exhaust flowing in the exhaust passage 5. The urea water addition valve 53 is provided in the exhaust passage 5 downstream of the oxidation catalyst 50 and upstream of the SCR filter 51. The urea water addition valve 53 adds urea water into the exhaust flowing through the exhaust passage 5. When urea water is added into the exhaust gas from the urea water addition valve 53, the urea water is supplied to the SCR filter 51. That is, urea, which is a precursor of ammonia, is supplied to the SCR filter 51. In the SCR filter 51, ammonia produced by hydrolysis of the supplied urea is adsorbed to the SCR catalyst 51a. Then, NOx in the exhaust is reduced using ammonia adsorbed on the SCR catalyst 51a as a reducing agent. Instead of the urea water addition valve 53, an ammonia addition valve for adding ammonia gas into the exhaust gas may be provided.

酸化触媒50よりも下流側且つ尿素水添加弁53よりも上流側の排気通路5には、Oセンサ54、上流側温度センサ55および上流側NOxセンサ57が設けられている。SCRフィルタ51より下流側の排気通路5には下流側温度センサ56および下流側NOxセンサ58が設けられている。Oセンサ54は排気のO濃度に応じた電気信号を出力する。上流側温度センサ55および下流側温度センサ56は排気の温度に応じた電気信号を出力する。上流側NOxセンサ57および下流側NOxセンサ58は排気のNOx濃度に応じた電気信号を出力する。また、排気通路5には、差圧センサ59が設けられている。差圧センサ59は、SCRフィルタ51の上流と下流との間の排気圧力の差(以下、「フィルタ差圧」と称する場合もある。)に応じた電気信号を出力する。 In the exhaust passage 5 downstream of the oxidation catalyst 50 and upstream of the urea water addition valve 53, an O 2 sensor 54, an upstream temperature sensor 55, and an upstream NOx sensor 57 are provided. A downstream temperature sensor 56 and a downstream NOx sensor 58 are provided in the exhaust passage 5 downstream of the SCR filter 51. The O 2 sensor 54 outputs an electrical signal corresponding to the O 2 concentration of the exhaust. The upstream temperature sensor 55 and the downstream temperature sensor 56 output an electrical signal corresponding to the exhaust temperature. The upstream NOx sensor 57 and the downstream NOx sensor 58 output an electrical signal corresponding to the NOx concentration of the exhaust. A differential pressure sensor 59 is provided in the exhaust passage 5. The differential pressure sensor 59 outputs an electrical signal corresponding to a difference in exhaust pressure between the upstream and downstream of the SCR filter 51 (hereinafter also referred to as “filter differential pressure”).

そして、内燃機関1には電子制御ユニット(ECU)10が併設されている。ECU10は、内燃機関1の運転状態等を制御するユニットである。ECU10には、上記のエアフローメータ40、Oセンサ54、上流側温度センサ55、上流側NOxセンサ57、
下流側温度センサ56、下流側NOxセンサ58、および差圧センサ59に加え、アクセルポジションセンサ7およびクランクポジションセンサ8等の各種センサが電気的に接続されている。アクセルポジションセンサ7は、図示しないアクセルペダルの操作量(アクセル開度)に相関した電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ8は、内燃機関1の機関出力軸(クランクシャフト)の回転位置に相関する電気信号を出力するセンサである。そして、これらのセンサの出力信号がECU10に入力される。ECU10は、下流側温度センサ56の出力値に基づいてSCRフィルタ51の温度(以下、「フィルタ温度」と称する場合もある。)を推定する。また、ECU10は、エアフローメータ40の出力値に基づいて、SCRフィルタ51に流入する排気の流量(以下、単に「排気流量」と称する場合もある。)を推定する。
The internal combustion engine 1 is also provided with an electronic control unit (ECU) 10. The ECU 10 is a unit that controls the operating state and the like of the internal combustion engine 1. The ECU 10 includes the air flow meter 40, the O 2 sensor 54, the upstream temperature sensor 55, the upstream NOx sensor 57,
In addition to the downstream temperature sensor 56, the downstream NOx sensor 58, and the differential pressure sensor 59, various sensors such as an accelerator position sensor 7 and a crank position sensor 8 are electrically connected. The accelerator position sensor 7 is a sensor that outputs an electrical signal correlated with an operation amount (accelerator opening) of an accelerator pedal (not shown). The crank position sensor 8 is a sensor that outputs an electrical signal correlated with the rotational position of the engine output shaft (crankshaft) of the internal combustion engine 1. Then, the output signals of these sensors are input to the ECU 10. The ECU 10 estimates the temperature of the SCR filter 51 (hereinafter also referred to as “filter temperature”) based on the output value of the downstream temperature sensor 56. Further, the ECU 10 estimates the flow rate of exhaust gas flowing into the SCR filter 51 (hereinafter sometimes simply referred to as “exhaust gas flow rate”) based on the output value of the air flow meter 40.

また、ECU10には、上記の燃料噴射弁3、スロットル弁41、燃料添加弁52、および尿素水添加弁53等の各種機器が電気的に接続されている。ECU10は、上記のような各センサの出力信号に基づいて、上記の各種機器を制御する。例えば、ECU10は、SCR触媒51aでのアンモニア吸着量を所定の目標吸着量に維持または調整すべく、尿素水添加弁53からの尿素水添加量を制御する。なお、所定の目標吸着量は、SCRフィルタ51において所望のNOx浄化率を確保でき、且つ、SCRフィルタ51からのアンモニアの流出量を許容範囲内に抑制することができる値として実験等に基づき予め定められた値である。   The ECU 10 is electrically connected to various devices such as the fuel injection valve 3, the throttle valve 41, the fuel addition valve 52, and the urea water addition valve 53. The ECU 10 controls the various devices described above based on the output signals of the sensors as described above. For example, the ECU 10 controls the urea water addition amount from the urea water addition valve 53 in order to maintain or adjust the ammonia adsorption amount at the SCR catalyst 51a at a predetermined target adsorption amount. The predetermined target adsorption amount is a value that can secure a desired NOx purification rate in the SCR filter 51 and that can suppress the outflow amount of ammonia from the SCR filter 51 within an allowable range in advance based on experiments and the like. It is a defined value.

(異常診断)
本実施例では、SCRフィルタ51および尿素水添加弁53を一つの排気浄化システム60とみなして、該排気浄化システム60に異常が生じているか否かを診断する異常診断が行われる。なお、SCRフィルタ51においては、そのPM捕集機能が故障することも考えられる。そして、排気浄化システム60のNOx浄化機能の異常と、該排気浄化システム60のPM捕集機能の故障(すなわち、SCRフィルタ51のPM捕集機能の故障)とを区別して検出する場合においては、本実施例に係る異常診断は、排気浄化システム60のNOx浄化機能の異常を検出するための異常診断として実行される。
(Abnormal diagnosis)
In the present embodiment, the SCR filter 51 and the urea water addition valve 53 are regarded as one exhaust purification system 60, and an abnormality diagnosis is performed to diagnose whether or not an abnormality has occurred in the exhaust purification system 60. In the SCR filter 51, the PM collection function may be broken. In the case where the abnormality of the NOx purification function of the exhaust purification system 60 and the failure of the PM collection function of the exhaust purification system 60 (that is, the failure of the PM collection function of the SCR filter 51) are detected separately, The abnormality diagnosis according to the present embodiment is executed as an abnormality diagnosis for detecting an abnormality in the NOx purification function of the exhaust purification system 60.

本実施例に係る排気浄化システム60の異常診断装置では、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率に基づいて排気浄化システム60に異常が生じているか否かの診断が行われる。より詳しくは、SCRフィルタ51より下流側の排気通路5に設けられた下流側NOxセンサ58の検出値を用いてSCRフィルタ51におけるNOx浄化率が算出される。なお、SCRフィルタ51に流入する排気(以下、「流入排気」と称する場合もある。)のNOx濃度はSCRフィルタ51より上流側の排気通路5に設けられた上流側NOxセンサ57によって検出される。または、前記NOx濃度は、上流側NOxセンサ57の検出値を用いることなく、内燃機関1の運転状態に基づいて推定することもできる。そして、SCRフィルタ51から流出する排気(以下、「流出排気」と称する場合もある。)のNOx濃度が下流側NOxセンサ58によって検出され、前記流入排気のNOx濃度の検出値または推定値と、該流出排気のNOx濃度の検出値と、に基づいてSCRフィルタ51におけるNOx浄化率が算出される。そして、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率が所定の判定浄化率以下のときは排気浄化システム60に異常が生じていると診断される。ここで、所定の判定浄化率は、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率が該判定浄化率以下にまで低下した場合、排気浄化システム60に異常が生じていると診断すべき閾値として設定される値である。   In the abnormality diagnosis device for the exhaust purification system 60 according to this embodiment, a diagnosis is made as to whether an abnormality has occurred in the exhaust purification system 60 based on the NOx purification rate in the SCR filter 51. More specifically, the NOx purification rate in the SCR filter 51 is calculated using the detection value of the downstream NOx sensor 58 provided in the exhaust passage 5 downstream from the SCR filter 51. Note that the NOx concentration of the exhaust gas flowing into the SCR filter 51 (hereinafter sometimes referred to as “inflow exhaust gas”) is detected by an upstream NOx sensor 57 provided in the exhaust passage 5 upstream of the SCR filter 51. . Alternatively, the NOx concentration can be estimated based on the operating state of the internal combustion engine 1 without using the detection value of the upstream NOx sensor 57. Then, the NOx concentration of the exhaust gas flowing out from the SCR filter 51 (hereinafter also referred to as “outflow exhaust gas”) is detected by the downstream NOx sensor 58, and the detected value or estimated value of the NOx concentration of the inflowing exhaust gas, The NOx purification rate in the SCR filter 51 is calculated based on the detected value of the NOx concentration in the exhaust gas. When the NOx purification rate in the SCR filter 51 is equal to or less than a predetermined determination purification rate, it is diagnosed that an abnormality has occurred in the exhaust purification system 60. Here, the predetermined determination purification rate is a value set as a threshold value to be diagnosed as an abnormality in the exhaust purification system 60 when the NOx purification rate in the SCR filter 51 is lowered to the determination purification rate or less. is there.

そして、所定の判定浄化率は、SCRフィルタ51における壁内PM堆積量を含む所定の設定パラメータに基づいて設定される。この判定浄化率は、実験またはシミュレーション等に基づいて予め設定されたマップまたは関数に基づいて算出されてもよいし、排気流量およびフィルタ温度に基づいて算出されてもよいし、SCR触媒51aでのアンモニア
吸着量の推定値に基づいて算出されてもよい。なお、前記判定浄化率の算出方法はこれに限らず、周知の技術を用いたものに壁内PM堆積量の影響を考慮して算出することもできる。このように、本実施例では、前記判定浄化率が、上述した所定の設定パラメータとともにSCRフィルタ51における壁内PM堆積量に基づいて算出される。これは、本発明で得られた新たな知見を、本実施例に係る異常診断装置に反映させたものである。つまり、上述したSCRフィルタ51における壁内PM堆積量が多いときは該壁内PM堆積量が少ないときに比べてSCR触媒51aでのアンモニア吸着量が増加し易くなるという傾向に基づいて、壁内PM堆積量に応じて所定の判定浄化率を補正するものである。そこで、本実施例においては、SCRフィルタ51にPMが堆積していない(すなわち、壁内PM堆積量が0)と仮定した場合の所定の判定浄化率と、SCRフィルタ51にPMが堆積している状態の所定の判定浄化率と、を区別するために、SCRフィルタ51にPMが堆積していないと仮定した場合の前記判定浄化率を単に「所定の判定浄化率」と称するものとし、SCRフィルタ51にPMが堆積している状態において、壁内PM堆積量に応じて補正された前記判定浄化率を「補正後の所定の判定浄化率」と称するものとする。
The predetermined determination purification rate is set based on predetermined setting parameters including the amount of PM accumulation in the wall in the SCR filter 51. The determination purification rate may be calculated based on a map or function set in advance based on experiments or simulations, may be calculated based on the exhaust flow rate and filter temperature, or may be calculated in the SCR catalyst 51a. It may be calculated based on the estimated value of the ammonia adsorption amount. Note that the method for calculating the determination purification rate is not limited to this, and the calculation method using a known technique can be calculated in consideration of the effect of the amount of PM accumulated in the wall. Thus, in the present embodiment, the determination purification rate is calculated based on the PM deposition amount in the wall in the SCR filter 51 together with the predetermined setting parameter described above. This is a reflection of the new knowledge obtained in the present invention in the abnormality diagnosis apparatus according to the present embodiment. That is, based on the tendency that when the amount of PM deposition in the wall in the SCR filter 51 described above is large, the amount of ammonia adsorbed on the SCR catalyst 51a is likely to increase compared to when the amount of PM deposition in the wall is small. The predetermined determination purification rate is corrected according to the PM accumulation amount. Therefore, in the present embodiment, when the PM is not accumulated on the SCR filter 51 (that is, when the PM accumulation amount in the wall is 0), the PM is accumulated on the SCR filter 51. In order to distinguish from the predetermined determination purification rate in the state of being present, the determination purification rate when it is assumed that PM is not deposited on the SCR filter 51 is simply referred to as “predetermined determination purification rate”. In the state where PM is accumulated on the filter 51, the determination purification rate corrected in accordance with the amount of PM deposition in the wall is referred to as a “predetermined predetermined purification rate after correction”.

一方で、上述したように、SCRフィルタ51におけるPMの堆積状況と、SCR触媒51aでのアンモニア吸着量の増加傾向と、は相関関係を有する。そして、本発明者は、この相関関係について新たな知見を見出した。この知見によれば、SCRフィルタ51における壁内PM堆積量の増加は、SCR触媒51aでのアンモニア吸着量を増加し易くする傾向にあるが、その一方で、SCRフィルタ51における表層PM堆積量の増減は、SCR触媒51aでのアンモニア吸着量に対してほとんど影響しないという傾向にある。   On the other hand, as described above, the PM accumulation state in the SCR filter 51 and the increasing tendency of the ammonia adsorption amount in the SCR catalyst 51a have a correlation. And this inventor discovered new knowledge about this correlation. According to this knowledge, the increase in the PM deposition amount in the wall in the SCR filter 51 tends to increase the ammonia adsorption amount in the SCR catalyst 51a, but on the other hand, the surface PM deposition amount in the SCR filter 51 tends to increase. The increase / decrease tends to have little effect on the ammonia adsorption amount on the SCR catalyst 51a.

このような、SCRフィルタ51におけるPMの堆積状況に対するSCR触媒51aでのアンモニア吸着量の変動傾向は、SCRフィルタ51におけるPMの堆積状況とSCR触媒51aにおけるアンモニアの飽和吸着量(SCR触媒51aに吸着可能なアンモニア量の上限値である。以下、単に「飽和吸着量」と称する場合もある。)との相関関係に起因していると考えられる。図2は、SCRフィルタ51におけるPM堆積量の総量(以下、「総PM堆積量」と称する場合もある。)の増加に応じたSCR触媒51aの飽和吸着量および差圧変換値の推移を示す図である。図2(a),(b)において、横軸は、総PM堆積量を表している。また、図2(a)において、縦軸はSCR触媒51aの飽和吸着量を、図2(b)において、縦軸は差圧変換値を表している。なお、図2は、フィルタ温度が一定で、PMが途中で酸化することなくSCRフィルタ51に堆積した場合における、SCR触媒51aの飽和吸着量および差圧変換値の推移を示している。ここで、差圧変換値は、フィルタ差圧と排気流量とに基づいて取得され、より詳しくは、差圧センサ59によって検出されるフィルタ差圧を排気流量で除算した値である。   The fluctuation tendency of the ammonia adsorption amount in the SCR catalyst 51a with respect to the PM accumulation state in the SCR filter 51 is such that the PM accumulation state in the SCR filter 51 and the saturated adsorption amount of ammonia in the SCR catalyst 51a (adsorption to the SCR catalyst 51a) This is considered to be due to the correlation with the upper limit of the amount of ammonia that can be used. FIG. 2 shows the transition of the saturated adsorption amount and the differential pressure conversion value of the SCR catalyst 51a in accordance with the increase in the total amount of PM deposition in the SCR filter 51 (hereinafter sometimes referred to as “total PM deposition amount”). FIG. 2A and 2B, the horizontal axis represents the total PM deposition amount. 2A, the vertical axis represents the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a, and in FIG. 2B, the vertical axis represents the differential pressure conversion value. FIG. 2 shows the transition of the saturated adsorption amount and differential pressure conversion value of the SCR catalyst 51a when the filter temperature is constant and PM is deposited on the SCR filter 51 without being oxidized in the middle. Here, the differential pressure conversion value is acquired based on the filter differential pressure and the exhaust gas flow rate, and more specifically is a value obtained by dividing the filter differential pressure detected by the differential pressure sensor 59 by the exhaust gas flow rate.

図2においてG1は、壁内PM堆積における飽和PM堆積量を示している。図2(a)に示すように、総PM堆積量がG1以下の場合では、総PM堆積量の増加(すなわち、壁内PM堆積量の増加)に応じて、SCR触媒51aの飽和吸着量が増加する。一方、総PM堆積量がG1よりも多い場合には、SCR触媒51aの飽和吸着量は、総PM堆積量の増減(すなわち、表層PM堆積量の増減)の影響を受けず、該飽和吸着量は、壁内PM堆積における飽和PM堆積量に応じた一定量になる。   In FIG. 2, G1 indicates the saturated PM deposition amount in the in-wall PM deposition. As shown in FIG. 2A, when the total PM deposition amount is G1 or less, the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a is increased in accordance with the increase in the total PM deposition amount (that is, the increase in the in-wall PM deposition amount). To increase. On the other hand, when the total PM deposition amount is larger than G1, the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a is not affected by the increase or decrease in the total PM deposition amount (that is, the increase or decrease in the surface PM deposition amount), and the saturated adsorption amount. Becomes a constant amount corresponding to the saturated PM deposition amount in the in-wall PM deposition.

そして、図2(b)に示すように、総PM堆積量がG1以下の場合には、総PM堆積量の変化量に対する差圧変換値の変化量の比は比較的大きい。一方、総PM堆積量がG1よりも多い場合には、総PM堆積量の変化量に対する差圧変換値の変化量の比は、総PM堆積量がG1以下の場合と比較して小さい。これは、SCRフィルタ51の隔壁内にPMが堆積するにしたがって、排気が細孔を通過する際の抵抗が大きくなるが、SCRフィルタ51の隔壁の表面上にPMが堆積しても、排気が通過する際の抵抗にはその影響の程度が小さいためである。   As shown in FIG. 2B, when the total PM deposition amount is G1 or less, the ratio of the change amount of the differential pressure conversion value to the change amount of the total PM deposition amount is relatively large. On the other hand, when the total PM deposition amount is larger than G1, the ratio of the change amount of the differential pressure conversion value to the change amount of the total PM deposition amount is smaller than that when the total PM deposition amount is G1 or less. This is because, as PM accumulates in the partition wall of the SCR filter 51, the resistance when the exhaust gas passes through the pores increases. However, even if PM accumulates on the surface of the partition wall of the SCR filter 51, the exhaust gas does not flow. This is because the resistance at the time of passing is less affected.

また、図3は、SCR触媒51aの飽和吸着量とフィルタ温度との相関について、SCRフィルタ51におけるPMの堆積がSCR触媒51aの飽和吸着量に与える影響について説明するための図である。図3において、横軸はフィルタ温度を表しており、縦軸はSCR触媒51aの飽和吸着量を表している。そして、図3において、線L1は、SCRフィルタ51にPMが堆積していない状態のときの飽和吸着量とフィルタ温度との相関を示している。一方、図3において、線L2は、SCRフィルタ51にPMが堆積している状態のときの飽和吸着量とフィルタ温度との相関を示している。このとき、図3に示すように、フィルタ温度が高いほどSCR触媒51aの飽和吸着量は少なくなり、フィルタ温度が高い状態においては、SCRフィルタ51におけるPMの堆積がSCR触媒51aの飽和吸着量に及ぼす影響がフィルタ温度が低い状態と比べて小さくなる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the influence of PM deposition on the SCR catalyst 51 on the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a, regarding the correlation between the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a and the filter temperature. In FIG. 3, the horizontal axis represents the filter temperature, and the vertical axis represents the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a. In FIG. 3, a line L <b> 1 indicates the correlation between the saturated adsorption amount and the filter temperature when PM is not deposited on the SCR filter 51. On the other hand, in FIG. 3, the line L <b> 2 indicates the correlation between the saturated adsorption amount and the filter temperature when PM is deposited on the SCR filter 51. At this time, as shown in FIG. 3, the higher the filter temperature, the smaller the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a. When the filter temperature is high, the PM deposition on the SCR filter 51 becomes the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a. The effect is small compared to the low filter temperature state.

ここで、SCR触媒51aの飽和吸着量が増加すると、ラングミュアの吸着等温式などに表されるように該SCR触媒51aのアンモニア吸着量が増加する。その結果、NOx浄化率と相関のある他のパラメータが同一であるとき、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率は大きくなる。つまり、壁内PM堆積量の増加に応じてSCR触媒51aの飽和吸着量が増加するので、NOx浄化率と相関のある他のパラメータが同一であるときには、壁内PM堆積量の増加に応じてSCRフィルタ51におけるNOx浄化率が大きくなる。ここで、上述したように、所定の判定浄化率が、SCRフィルタ51にPMが堆積していないと仮定した場合の判定浄化率に定められる場合には、壁内PM堆積量の増加に起因して該SCRフィルタ51におけるNOx浄化率が該判定浄化率より大きくなったとしても、排気浄化システム60に異常が生じているとは診断されない。つまり、NOx浄化率と相関のある他のパラメータが同一であるときには、上述した流入排気のNOx濃度の検出値または推定値と、流出排気のNOx濃度の検出値と、に基づいて算出されるNOx浄化率は壁内PM堆積量の増減に応じてその値が変動しているのに対して、上述したように、所定の判定浄化率が、SCRフィルタ51にPMが堆積していないと仮定した場合の判定浄化率に定められるときには、該NOx浄化率が該判定浄化率と近い値に算出される場合、排気浄化システム60として許容範囲内のNOx浄化率が確保されていないにもかかわらず、該排気浄化システム60に異常が生じているとは診断されないという虞がある。   Here, when the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a increases, the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst 51a increases as represented by the Langmuir adsorption isotherm. As a result, when other parameters correlated with the NOx purification rate are the same, the NOx purification rate in the SCR filter 51 increases. That is, since the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a increases as the amount of PM deposition in the wall increases, when the other parameters correlated with the NOx purification rate are the same, the amount of PM deposition in the wall increases. The NOx purification rate in the SCR filter 51 is increased. Here, as described above, when the predetermined determination purification rate is determined to be the determination purification rate when it is assumed that PM is not deposited on the SCR filter 51, it is caused by an increase in the amount of PM deposition in the wall. Even if the NOx purification rate in the SCR filter 51 becomes larger than the determination purification rate, it is not diagnosed that an abnormality has occurred in the exhaust purification system 60. That is, when the other parameters correlated with the NOx purification rate are the same, the NOx calculated based on the detected value or estimated value of the NOx concentration of the inflowing exhaust gas and the detected value of the NOx concentration of the outflowing exhaust gas described above. While the purification rate fluctuates in accordance with the increase or decrease in the amount of PM deposition in the wall, as described above, the predetermined determination purification rate is assumed that PM is not deposited on the SCR filter 51. When the NOx purification rate within the allowable range is not ensured as the exhaust purification system 60 when the NOx purification rate is calculated to a value close to the judgment purification rate. There is a possibility that it is not diagnosed that an abnormality has occurred in the exhaust purification system 60.

以上に鑑みると、壁内PM堆積量に応じて所定の判定浄化率を補正すれば、該判定浄化率を補正しないときよりも、排気浄化システム60に異常が生じているか否かを診断する際の、診断精度を向上させることができることになる。つまり、本発明では、壁内PM堆積量に応じて補正後の所定の判定浄化率を補正前の所定の判定浄化率以上にすることによって、排気浄化システム60の異常診断装置が上述した誤診断を行うことを抑制することが可能となる。   In view of the above, when the predetermined determination purification rate is corrected according to the amount of PM accumulation in the wall, when diagnosing whether or not there is an abnormality in the exhaust purification system 60 than when the determination purification rate is not corrected. Thus, the diagnostic accuracy can be improved. In other words, in the present invention, the abnormality diagnosis device of the exhaust purification system 60 performs the above-described erroneous diagnosis by making the predetermined determination purification rate after correction equal to or greater than the predetermined determination purification rate before correction according to the amount of PM accumulation in the wall. It becomes possible to suppress performing.

上述したように、図2は、SCRフィルタ51に堆積しているPMが酸化により減少しない場合を示している。この場合、差圧変換値に対応する総PM堆積量を一義的に求めることができるため、取得された差圧変換値から図2(b)に示す総PM堆積量と差圧変換値との相関関係にしたがって壁内PM堆積量を算出し、この壁内PM堆積量に応じて補正された所定の判定浄化率を用いて、排気浄化システム60の異常診断を実施することができるとも考えられる。しかし、内燃機関1の運転状態によっては、SCRフィルタ51に堆積しているPMが、酸化されることにより減少することもある。この場合、壁内PM堆積量および表層PM堆積量のそれぞれが減少することが考えられ、総PM堆積量と差圧変換値とが図2(b)に示した相関関係になるとは限らない。すなわち、差圧変換値に対応する総PM堆積量を一義的に求めることができない。したがって、差圧変換値から図2(b)に示した相関関係を用いて壁内PM堆積量を算出することが困難になる。そこで本実施例では、現時点における総PM堆積量の推定値(以下、「推定PM堆積量」と称する場合もある。)および差圧変換値に基づいて壁内PM堆積量を推定する。   As described above, FIG. 2 shows a case where PM deposited on the SCR filter 51 is not reduced by oxidation. In this case, since the total PM accumulation amount corresponding to the differential pressure conversion value can be uniquely determined, the total PM accumulation amount and the differential pressure conversion value shown in FIG. 2B are obtained from the acquired differential pressure conversion value. It is also considered that the PM accumulation amount in the wall is calculated according to the correlation, and the abnormality diagnosis of the exhaust purification system 60 can be performed using a predetermined determination purification rate corrected according to the PM accumulation amount in the wall. . However, depending on the operating state of the internal combustion engine 1, PM accumulated on the SCR filter 51 may be reduced by being oxidized. In this case, it is conceivable that each of the in-wall PM deposition amount and the surface layer PM deposition amount decreases, and the total PM deposition amount and the differential pressure conversion value do not always have the correlation shown in FIG. That is, the total PM deposition amount corresponding to the differential pressure conversion value cannot be uniquely determined. Therefore, it becomes difficult to calculate the PM deposition amount in the wall from the differential pressure conversion value using the correlation shown in FIG. Therefore, in this embodiment, the PM deposition amount in the wall is estimated based on the estimated value of the total PM deposition amount at the present time (hereinafter also referred to as “estimated PM deposition amount”) and the differential pressure conversion value.

推定PM堆積量は、差圧センサ59の検出値を用いずに求める。本実施例では、推定PM堆積量は、SCRフィルタ51に単位時間当たりに流入するPM量の積算値から、SCRフィルタ51で単位時間当たりに酸化により減少するPM量の積算値を減算することにより得ることができる。SCRフィルタ51に単位時間当たりに流入するPM量は、内燃機関1の運転状態(機関回転速度及び機関負荷)と関係がある。したがって、この関係を予め実験またはシミュレーション等により求めておけば、内燃機関1の運転状態から、SCRフィルタ51に単位時間当たりに流入するPM量を求めることができる。なお、SCRフィルタ51に単位時間当たりに流入するPM量は、センサによって検出することもできる。SCRフィルタ51で単位時間当たりに酸化により減少するPM量は、フィルタ温度及び排気流量、内燃機関1の運転状態等に基づいて算出することができる。なお、推定PM堆積量の算出方法はこれに限らず、周知の技術を用いることもできる。   The estimated PM accumulation amount is obtained without using the detection value of the differential pressure sensor 59. In this embodiment, the estimated PM accumulation amount is obtained by subtracting the PM amount integrated value that decreases due to oxidation per unit time by the SCR filter 51 from the integrated value of the PM amount flowing into the SCR filter 51 per unit time. Can be obtained. The amount of PM flowing into the SCR filter 51 per unit time is related to the operating state (engine rotational speed and engine load) of the internal combustion engine 1. Therefore, if this relationship is obtained in advance by experiment or simulation, the amount of PM flowing into the SCR filter 51 per unit time can be obtained from the operating state of the internal combustion engine 1. The amount of PM that flows into the SCR filter 51 per unit time can also be detected by a sensor. The amount of PM that decreases due to oxidation per unit time by the SCR filter 51 can be calculated based on the filter temperature, the exhaust flow rate, the operating state of the internal combustion engine 1, and the like. Note that the method for calculating the estimated PM deposition amount is not limited to this, and a known technique can also be used.

図4は、総PM堆積量と、差圧変換値との関係を示したモデル図である。図4は、総PM堆積量と差圧変換値との関係を直線を用いて近似している。実線は、壁内PM堆積においてPMが酸化されずにSCRフィルタ51に堆積した場合の軌跡を示しており、一点鎖線は、表層PM堆積においてPMが酸化されずにSCRフィルタ51に堆積した場合の軌跡を示している。PMが酸化されずにSCRフィルタ51に堆積した場合には、上述したとおり、先ず、隔壁内にPMが堆積し、隔壁内におけるPMの堆積量が飽和堆積量に達した後、隔壁の表面上にPMが堆積する。図4において、横軸をXとし、縦軸をYとした場合に、実線をY=A1・X+C1で表し、一点鎖線をY=B1・X+D1で表している。なお、壁内PM堆積においてPMが酸化されずにSCRフィルタ51に堆積した場合の軌跡(実線)、及び、表層PM堆積においてPMが酸化されずにSCRフィルタ51に堆積した場合の軌跡(一点鎖線)は、予め実験またはシミュレーション等により求めることができる。また、図4において、現時点における推定PM堆積量をE1とし、現時点における差圧変換値をF1としている。すなわち、点(E1,F1)は、現時点における推定PM堆積量及び現時点における差圧変換値を示した点である。   FIG. 4 is a model diagram showing the relationship between the total PM accumulation amount and the differential pressure conversion value. FIG. 4 approximates the relationship between the total PM deposition amount and the differential pressure conversion value using a straight line. The solid line shows the locus when PM is deposited on the SCR filter 51 without being oxidized in the PM deposition in the wall, and the alternate long and short dash line is the case where PM is deposited on the SCR filter 51 without being oxidized in the surface layer PM deposition. The trajectory is shown. When PM is not oxidized but is deposited on the SCR filter 51, as described above, first, PM is deposited in the partition wall, and after the PM deposition amount in the partition wall reaches the saturation deposition amount, PM accumulates on the surface. In FIG. 4, when the horizontal axis is X and the vertical axis is Y, the solid line is represented by Y = A1 · X + C1, and the alternate long and short dash line is represented by Y = B1 · X + D1. It should be noted that the locus (solid line) when PM is deposited on the SCR filter 51 without being oxidized in the PM deposition in the wall, and the locus (solid line) when PM is deposited on the SCR filter 51 without being oxidized in the surface layer PM deposition. ) Can be obtained in advance by experiments or simulations. In FIG. 4, the estimated PM accumulation amount at the present time is E1, and the differential pressure conversion value at the present time is F1. That is, the points (E1, F1) are points indicating the estimated PM accumulation amount at the present time and the differential pressure conversion value at the present time.

ここで、SCRフィルタ51の隔壁内に堆積していたPMのみが減少した場合には、推定PM堆積量と差圧変換値との関係は、Y=A1・X+C1で示される直線と平行に推移すると考えられる。一方、SCRフィルタ51の隔壁の表面上に堆積していたPMのみが減少した場合には、推定PM堆積量と差圧変換値との関係は、Y=B1・X+D1で示される直線と平行に推移すると考えられる。このため、点(E1,F1)がY=B1・X+D1で示される直線から外れている場合には、壁内PM堆積量が酸化によって壁内PM堆積における飽和PM堆積量より減少しているものと考えられる。このとき、点(E1,F1)から隔壁の表面上のPMのみを除去したと仮定した場合には、点(E1,F1)を通り、Y=B1・X+D1と平行な直線上を、総PM堆積量及び差圧変換値が推移すると考えられる。このときの直線が図4の二点鎖線で示されており、この二点鎖線はY=B1・X+(F1−B1・E1)の式で表すことができる。そして、Y=B1・X+(F1−B1・E1)と、Y=A1・X+C1と、の交点は、隔壁の表面上のPMが全て無くなったと仮定した場合における総PM堆積量及び差圧変換値を示している。すなわち、このときの総PM堆積量は、壁内PM堆積量のみを示している。   Here, when only the PM accumulated in the partition wall of the SCR filter 51 decreases, the relationship between the estimated PM accumulation amount and the differential pressure conversion value changes in parallel with the straight line represented by Y = A1 · X + C1. I think that. On the other hand, when only the PM deposited on the surface of the partition wall of the SCR filter 51 decreases, the relationship between the estimated PM deposition amount and the differential pressure conversion value is parallel to the straight line represented by Y = B1 · X + D1. It is thought to change. For this reason, when the point (E1, F1) deviates from the straight line indicated by Y = B1 · X + D1, the PM deposition amount in the wall is reduced by the oxidation from the saturated PM deposition amount in the PM deposition in the wall. it is conceivable that. At this time, when it is assumed that only PM on the surface of the partition wall is removed from the point (E1, F1), the total PM passes along the line parallel to Y = B1 · X + D1 through the point (E1, F1). It is considered that the deposition amount and the differential pressure conversion value change. A straight line at this time is shown by a two-dot chain line in FIG. 4, and this two-dot chain line can be expressed by an equation of Y = B1 · X + (F1−B1 · E1). The intersection of Y = B1 · X + (F1−B1 · E1) and Y = A1 · X + C1 is the total PM deposition amount and the differential pressure conversion value when it is assumed that all the PM on the surface of the partition wall has disappeared. Is shown. That is, the total PM deposition amount at this time shows only the PM deposition amount in the wall.

以上をまとめると、現時点における推定PM堆積量がE1,現時点における差圧変換値がF1である場合には、現時点における壁内PM堆積量は以下に示した式1により求めることができる。
壁内PM堆積量=(F1−B1・E1−C1)/(A1−B1) ・・・式1
図4において「A1」,「B1」,「C1」は予め求めることができる値であり、ECU10のROMには、A1,B1,C1の値が記憶され、また、上記式1が表す、壁内PM堆積量と、推定PM堆積量および差圧変換値と、の相関関係がマップまたは関数として
記憶される。なお、A1は本発明における第一傾きに相当し、B1は本発明における第二傾きに相当し、C1は本発明における基準差圧変換値に相当し、E1は本発明における総PM堆積量に相当し、F1は本発明における差圧変換値に相当する。
In summary, when the estimated PM deposition amount at the present time is E1 and the differential pressure conversion value at the current time is F1, the PM deposition amount in the wall at the current time can be obtained by Expression 1 shown below.
PM deposition amount in the wall = (F1-B1 · E1-C1) / (A1-B1) Equation 1
In FIG. 4, “A1”, “B1”, and “C1” are values that can be obtained in advance, and the values of A1, B1, and C1 are stored in the ROM of the ECU 10. The correlation between the internal PM accumulation amount, the estimated PM accumulation amount and the differential pressure conversion value is stored as a map or a function. A1 corresponds to the first slope in the present invention, B1 corresponds to the second slope in the present invention, C1 corresponds to the reference differential pressure conversion value in the present invention, and E1 represents the total PM deposition amount in the present invention. F1 corresponds to the differential pressure conversion value in the present invention.

そして、推定PM堆積量および差圧変換値および上記式1に基づいて算出された壁内PM堆積量に応じて、所定の判定浄化率を補正することによって、該判定浄化率を補正しないときよりも、排気浄化システム60に異常が生じているか否かを診断する際の、診断精度を向上させることができる。   Then, by correcting the predetermined determination purification rate according to the estimated PM accumulation amount, the differential pressure conversion value, and the in-wall PM accumulation amount calculated based on the above formula 1, the determination purification rate is not corrected. In addition, it is possible to improve diagnosis accuracy when diagnosing whether or not an abnormality has occurred in the exhaust purification system 60.

本実施例では、以上の点を踏まえて、所定の判定浄化率を、壁内PM堆積量に基づいて算出される所定の補正係数αによって、後述する式4のとおりに補正する。その結果、所定の判定浄化率を設定する前記所定の設定パラメータにおいて、壁内PM堆積量以外の該設定パラメータが同一の場合、壁内PM堆積期間中には、所定の判定浄化率が所定の補正係数αによって壁内PM堆積量の増加に応じて大きな値に補正される。また、所定の判定浄化率を設定する前記所定の設定パラメータにおいて、壁内PM堆積量以外の該設定パラメータが同一の場合、壁内PM堆積量が壁内PM堆積における飽和PM堆積量に達しているときには、所定の判定浄化率が所定の補正係数αによって該飽和PM堆積量に応じた一定値に補正される。なお、本実施例に係る、補正係数αの算出手法の詳細について以下に述べる。   In the present embodiment, based on the above points, the predetermined determination purification rate is corrected as shown in Equation 4 described later by a predetermined correction coefficient α calculated based on the amount of PM deposition in the wall. As a result, in the predetermined setting parameter for setting the predetermined determination purification rate, when the setting parameter other than the PM deposition amount in the wall is the same, the predetermined determination purification rate is the predetermined value during the PM deposition period in the wall. The correction coefficient α is corrected to a large value according to the increase in the amount of PM deposition in the wall. Further, in the predetermined setting parameter for setting a predetermined determination purification rate, when the setting parameter other than the PM deposition amount in the wall is the same, the PM deposition amount in the wall reaches the saturated PM deposition amount in the PM deposition in the wall. When it is, the predetermined determination purification rate is corrected to a constant value corresponding to the saturated PM accumulation amount by a predetermined correction coefficient α. Details of the method for calculating the correction coefficient α according to the present embodiment will be described below.

上述したように、所定の判定浄化率が、SCRフィルタ51にPMが堆積していないと仮定した場合の判定浄化率に定められる場合には、前記補正係数αは、排気浄化システム60の異常を診断する際の壁内PM堆積量Gwに基づいて下記式2および下記式3のとおりに決定される。
0≦Gw<G1の場合、
α=f(Gw)(≧1) ・・・式2
Gw=G1の場合、
α=const.(>1) ・・・式3
Gw:壁内PM堆積量
G1:壁内PM堆積における飽和PM堆積量
α:所定の補正係数
なお、前記補正係数αは、1以上の所定の係数である。より詳しくは、壁内PM堆積量Gwが0のときは、前記補正係数αは1に決定される。そして、壁内PM堆積量Gwが0より多くて壁内PM堆積における飽和PM堆積量G1より少ないときは、前記補正係数αは壁内PM堆積量Gwの関数として1より大きな値に決定される。また、壁内PM堆積量Gwが壁内PM堆積における飽和PM堆積量G1に達しているときには、壁内PM堆積量GwはSCRフィルタ51におけるPMの堆積量にかかわらず一定(すなわち、表層PM堆積量にかかわらず一定)であるので、前記補正係数αは1より大きな一定値に決定される。
As described above, when the predetermined determination purification rate is determined to be the determination purification rate when it is assumed that PM is not deposited on the SCR filter 51, the correction coefficient α is used to indicate an abnormality in the exhaust purification system 60. Based on the PM deposition amount Gw in the wall at the time of diagnosis, it is determined as the following formula 2 and the following formula 3.
If 0 ≦ Gw <G1,
α = f (Gw) (≧ 1) Equation 2
When Gw = G1,
α = const. (> 1) ... Formula 3
Gw: PM deposition amount in the wall G1: Saturated PM deposition amount in the PM deposition in the wall α: Predetermined correction coefficient The correction coefficient α is a predetermined coefficient of 1 or more. More specifically, when the in-wall PM deposition amount Gw is 0, the correction coefficient α is determined to be 1. When the in-wall PM deposition amount Gw is greater than 0 and less than the saturated PM deposition amount G1 in the in-wall PM deposition, the correction coefficient α is determined to be a value greater than 1 as a function of the in-wall PM deposition amount Gw. . Further, when the in-wall PM deposition amount Gw reaches the saturated PM deposition amount G1 in the in-wall PM deposition, the in-wall PM deposition amount Gw is constant regardless of the PM deposition amount in the SCR filter 51 (that is, the surface layer PM deposition). Therefore, the correction coefficient α is determined to be a constant value larger than 1.

図5(a)は、所定の判定浄化率が、SCRフィルタ51にPMが堆積していないと仮定した場合の判定浄化率に定められるとしたときの、壁内PM堆積量Gwが壁内PM堆積における飽和PM堆積量G1よりも少ない場合における、壁内PM堆積量Gwと、フィルタ温度と、所定の補正係数αとの関係を示した図である。上述したように、壁内PM堆積期間中においては、壁内PM堆積量の増加に応じてSCR触媒51aの飽和吸着量が増加し、NOx浄化率と相関のある他のパラメータが同一であるとき、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率は大きくなる。このとき、後述する式4のとおりに補正後の所定の判定浄化率が補正前の所定の判定浄化率以上になるように所定の判定浄化率が補正されるので、前記補正係数αは、壁内PM堆積量Gwが壁内PM堆積における飽和PM堆積量G1よりも少ないときには、壁内PM堆積量Gwの増加に応じて大きな値になるよう設定され
る。なお、上述した図3に示したように、SCR触媒51aの飽和吸着量はフィルタ温度の影響を受けるため、前記補正係数αはフィルタ温度が高くなるのに応じて小さな値になるよう設定されてもよい。なお、壁内PM堆積量Gwと、フィルタ温度と、前記補正係数αとの関係は予め実験またはシミュレーション等により求めておく。
FIG. 5A shows that when the predetermined determination purification rate is determined to be the determination purification rate when it is assumed that PM is not deposited on the SCR filter 51, the in-wall PM accumulation amount Gw is the in-wall PM. It is the figure which showed the relationship between in-wall PM deposition amount Gw, filter temperature, and predetermined | prescribed correction coefficient (alpha) in the case where it is smaller than the saturation PM deposition amount G1 in deposition. As described above, during the in-wall PM accumulation period, the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a increases in accordance with the increase in the in-wall PM accumulation amount, and other parameters correlated with the NOx purification rate are the same. The NOx purification rate in the SCR filter 51 is increased. At this time, since the predetermined determination purification rate is corrected so that the predetermined determination purification rate after correction becomes equal to or higher than the predetermined determination purification rate before correction as shown in Equation 4 described later, the correction coefficient α When the inner PM deposition amount Gw is smaller than the saturated PM deposition amount G1 in the in-wall PM deposition, the inner PM deposition amount Gw is set to a larger value as the in-wall PM deposition amount Gw increases. Note that, as shown in FIG. 3 described above, since the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a is affected by the filter temperature, the correction coefficient α is set to a smaller value as the filter temperature increases. Also good. The relationship between the in-wall PM accumulation amount Gw, the filter temperature, and the correction coefficient α is obtained in advance by experiments or simulations.

また、図5(b)は、所定の判定浄化率が、SCRフィルタ51にPMが堆積していないと仮定した場合の判定浄化率に定められるとしたときの、壁内PM堆積量Gwが壁内PM堆積における飽和PM堆積量G1に達している場合における、総PM堆積量と、フィルタ温度と、所定の補正係数αとの関係を示した図である。壁内PM堆積量Gwが壁内PM堆積における飽和PM堆積量G1に達しているときには、前記補正係数αは、SCRフィルタ51におけるPMの堆積量の増減(すなわち、表層PM堆積量の増減)に応じて変化せず、壁内PM堆積における飽和PM堆積量G1に応じた所定の値に一定値として設定される。なお、この所定の値は、フィルタ温度が高くなるのに応じて小さな値になるよう設定されてもよく、該所定の値は、予め実験またはシミュレーション等により求めておく。   Further, FIG. 5B shows that the PM accumulation amount Gw in the wall when the predetermined determination purification rate is determined to be the determination purification rate when it is assumed that PM is not deposited on the SCR filter 51. It is the figure which showed the relationship between the total PM deposition amount, filter temperature, and predetermined | prescribed correction coefficient (alpha) in case saturated saturation PM deposition amount G1 in inner PM deposition is reached. When the in-wall PM deposition amount Gw reaches the saturated PM deposition amount G1 in the in-wall PM deposition, the correction coefficient α is increased or decreased in the SCR filter 51 (that is, increase or decrease in the surface layer PM deposition amount). Accordingly, the value is set to a predetermined value corresponding to the saturation PM deposition amount G1 in the PM deposition in the wall as a constant value. Note that this predetermined value may be set to be a small value as the filter temperature increases, and the predetermined value is obtained in advance by experiments or simulations.

(異常診断フロー)
図6は、所定の判定浄化率が、SCRフィルタ51にPMが堆積していないと仮定した場合の判定浄化率に定められるとしたときの、本実施例に係る排気浄化システムの異常診断フローを示すフローチャートである。本実施例では、本フローにしたがって、ECU10によって、排気浄化システム60の異常診断が、内燃機関1の運転中に実行される。
(Abnormal diagnosis flow)
FIG. 6 shows an abnormality diagnosis flow of the exhaust purification system according to the present embodiment when the predetermined determination purification rate is determined to be the determination purification rate when it is assumed that PM is not deposited on the SCR filter 51. It is a flowchart to show. In the present embodiment, according to this flow, the ECU 10 performs an abnormality diagnosis of the exhaust purification system 60 during the operation of the internal combustion engine 1.

本フローでは、先ずS101において、排気浄化システムの異常診断の実行条件が成立したか否かが判別される。排気浄化システムの異常診断の実行条件は予め定められている。この実行条件としては、内燃機関1の運転状態が定常状態であること、下流側NOxセンサ58が正常であること、排気流量が所定範囲内であること、及び、フィルタ温度が所定範囲内であること等を例示することができる。下流側NOxセンサ58が正常であるか否かの診断は、本フローとは異なるフローにしたがってECU10によって行われており、その診断結果がECU10に記憶されている。また、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率は、該SCRフィルタ51におけるアンモニア吸着量に応じて変化する。そして、SCRフィルタ51におけるアンモニア吸着量は、排気流量およびフィルタ温度の影響を受ける。そのため、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率に基づいて排気浄化システムの異常診断を行う際には、排気流量およびフィルタ温度がいずれも所定範囲内であることが好ましい。   In this flow, first, in S101, it is determined whether or not an execution condition for abnormality diagnosis of the exhaust purification system is satisfied. An execution condition for abnormality diagnosis of the exhaust purification system is determined in advance. As the execution conditions, the operating state of the internal combustion engine 1 is a steady state, the downstream NOx sensor 58 is normal, the exhaust flow rate is within a predetermined range, and the filter temperature is within a predetermined range. This can be exemplified. The diagnosis of whether the downstream NOx sensor 58 is normal is performed by the ECU 10 according to a flow different from this flow, and the diagnosis result is stored in the ECU 10. Further, the NOx purification rate in the SCR filter 51 changes according to the ammonia adsorption amount in the SCR filter 51. The ammonia adsorption amount in the SCR filter 51 is affected by the exhaust gas flow rate and the filter temperature. Therefore, when making an abnormality diagnosis of the exhaust purification system based on the NOx purification rate in the SCR filter 51, it is preferable that both the exhaust flow rate and the filter temperature are within a predetermined range.

S101において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、S101において肯定判定された場合、次にS102の処理が実行される。S102においては、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率Rfが算出される。ここでは、上述したように、流入排気のNOx濃度の検出値または推定値と、流出排気のNOx濃度の検出値と、に基づいてSCRフィルタ51におけるNOx浄化率Rfが算出される。   If a negative determination is made in S101, the execution of this flow is temporarily terminated. On the other hand, when a positive determination is made in S101, the process of S102 is executed next. In S102, the NOx purification rate Rf in the SCR filter 51 is calculated. Here, as described above, the NOx purification rate Rf in the SCR filter 51 is calculated based on the detected value or estimated value of the NOx concentration of the inflowing exhaust gas and the detected value of the NOx concentration of the outflowing exhaust gas.

次に、S103において、推定PM堆積量および差圧変換値に基づいて、壁内PM堆積量Gwが算出される。なお、上記式1が表す、壁内PM堆積量と、推定PM堆積量および差圧変換値と、の相関関係がマップまたは関数として予めECU10のROMに記憶されている。S103では、この関数またはマップを用いて、壁内PM堆積量Gwが算出される。次に、S104において、S103で算出された壁内PM堆積量Gwが壁内PM堆積における飽和PM堆積量G1より少ないか否かが判別される。なお、壁内PM堆積における飽和PM堆積量G1の値は、予めECU10のROMに記憶されている。S104において肯定判定された場合、次にS105において、後述するS107での所定の判定浄化率Rfthの補正に用いられる所定の補正係数αが、上記式2が表す壁内PM堆積量Gwの関数f(Gw)により算出される。ここで、S105における前記補正係数αの算出に
おいては、上記式2に基づくマップを利用してもよい。なお、上述したように、SCR触媒51aの飽和吸着量はフィルタ温度の影響を受けるため、S105においてフィルタ温度が読み込まれ、前記補正係数αはフィルタ温度が高くなるのに応じて小さな値になるよう算出されてもよい。ECU10には、図5(a)に示すような壁内PM堆積量Gwと、フィルタ温度と、前記補正係数αとの相関関係がマップまたは関数として予め記憶されている。S105では、このマップまたは関数を用いて前記補正係数αが算出される。一方、S104において否定判定された場合、次にS106において、後述するS107での所定の判定浄化率Rfthの補正に用いられる所定の補正係数αが、上記式3が表す一定値に算出される。なお、S105と同様にS106においてもフィルタ温度が読み込まれ、前記補正係数αはフィルタ温度が高くなるのに応じて小さな値になるよう算出されてもよい。ECU10には、図5(b)に示すような壁内PM堆積における飽和PM堆積量G1に応じた前記補正係数αがマップまたは関数として予め記憶されている。S106では、このマップまたは関数を用いて前記補正係数αが算出される。
Next, in S103, the PM deposition amount Gw in the wall is calculated based on the estimated PM deposition amount and the differential pressure conversion value. Note that the correlation between the PM deposition amount in the wall, the estimated PM deposition amount, and the differential pressure conversion value represented by Equation 1 above is stored in advance in the ROM of the ECU 10 as a map or a function. In S103, the in-wall PM deposition amount Gw is calculated using this function or map. Next, in S104, it is determined whether the in-wall PM deposition amount Gw calculated in S103 is smaller than the saturated PM deposition amount G1 in the in-wall PM deposition. Note that the value of the saturated PM deposition amount G1 in the PM deposition in the wall is stored in advance in the ROM of the ECU 10. If an affirmative determination is made in S104, then in S105, a predetermined correction coefficient α used for correcting a predetermined determination purification rate Rfth in S107, which will be described later, is a function f of the in-wall PM accumulation amount Gw represented by the above equation 2. Calculated by (Gw). Here, in the calculation of the correction coefficient α in S105, a map based on the above equation 2 may be used. As described above, since the saturated adsorption amount of the SCR catalyst 51a is affected by the filter temperature, the filter temperature is read in S105, and the correction coefficient α becomes a small value as the filter temperature increases. It may be calculated. In the ECU 10, the correlation between the PM accumulation amount Gw in the wall as shown in FIG. 5A, the filter temperature, and the correction coefficient α is stored in advance as a map or a function. In S105, the correction coefficient α is calculated using this map or function. On the other hand, if a negative determination is made in S104, then in S106, a predetermined correction coefficient α used for correcting a predetermined determination purification rate Rfth in S107, which will be described later, is calculated to a constant value expressed by the above equation 3. Note that the filter temperature may be read in S106 as well as S105, and the correction coefficient α may be calculated so as to become a smaller value as the filter temperature becomes higher. In the ECU 10, the correction coefficient α corresponding to the saturated PM accumulation amount G1 in the intra-wall PM accumulation as shown in FIG. 5B is stored in advance as a map or a function. In S106, the correction coefficient α is calculated using this map or function.

次に、S107において補正後の所定の判定浄化率Rfthmが設定される。この補正後の所定の判定浄化率Rfthmは下記式4によって算出される。
Rfthm= Rfth × α ・・・式4
Rfthm:補正後の所定の判定浄化率
Rfth:所定の判定浄化率
α:所定の補正係数
なお、上述したように、所定の判定浄化率Rfthが、SCRフィルタ51にPMが堆積していないと仮定した場合の判定浄化率に定められる場合には、所定の判定浄化率Rfthは、壁内PM堆積量以外の前記設定パラメータに基づいて設定される。そして、この判定浄化率Rfthの値は、ECU10のROMに記憶される。上記式4は、この判定浄化率Rfthと壁内PM堆積量Gwに応じて決定される所定の補正係数αとに基づいて、補正後の所定の判定浄化率Rfthmを算出するものである。なお、上述したように、壁内PM堆積期間中において、フィルタ温度が同一の場合、所定の補正係数αは壁内PM堆積量の増加に応じて大きな値になる。また、壁内PM堆積量が壁内PM堆積における飽和PM堆積量に達しているときには、フィルタ温度が同一の場合、前記補正係数αは該飽和PM堆積量に応じた一定値になる。
Next, a predetermined determination purification rate Rfthm after correction is set in S107. The predetermined determination purification rate Rfthm after this correction is calculated by the following equation 4.
Rfthm = Rfth × α (4)
Rfthm: a predetermined determination purification rate after correction Rfth: a predetermined determination purification rate α: a predetermined correction coefficient As described above, it is assumed that the predetermined determination purification rate Rfth has no PM accumulated in the SCR filter 51. When the predetermined purification rate Rfth is determined, the predetermined determination purification rate Rfth is set based on the setting parameter other than the amount of PM deposition in the wall. The value of the determination purification rate Rfth is stored in the ROM of the ECU 10. Equation 4 above calculates a corrected predetermined determination purification rate Rfthm based on the determination purification rate Rfth and a predetermined correction coefficient α determined in accordance with the in-wall PM accumulation amount Gw. As described above, when the filter temperature is the same during the PM deposition period in the wall, the predetermined correction coefficient α becomes a large value as the amount of PM deposition in the wall increases. Further, when the PM deposition amount in the wall reaches the saturation PM deposition amount in the wall PM deposition, the correction coefficient α is a constant value corresponding to the saturation PM deposition amount when the filter temperature is the same.

次に、S108において、S102で算出されたSCRフィルタ51におけるNOx浄化率Rfが、S107で算出された補正後の所定の判定浄化率Rfthmより大きいか否かが判別される。S108において肯定判定された場合、次にS109において、排気浄化システム60は正常であると診断される。一方、S108において否定判定された場合、すなわち、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率Rfが補正後の所定の判定浄化率Rfthm以下の場合、次にS110において、排気浄化システム60に異常が生じていると診断される。S109において排気浄化システム60は正常であると診断された後、または、S110において排気浄化システム60に異常が生じていると診断された後、本フローの実行が終了される。   Next, in S108, it is determined whether or not the NOx purification rate Rf in the SCR filter 51 calculated in S102 is larger than the corrected predetermined determination purification rate Rfthm calculated in S107. If an affirmative determination is made in S108, then in S109, the exhaust purification system 60 is diagnosed as normal. On the other hand, if a negative determination is made in S108, that is, if the NOx purification rate Rf in the SCR filter 51 is equal to or smaller than the corrected predetermined purification rate Rfthm, then in S110, there is an abnormality in the exhaust purification system 60. Diagnosed. After it is diagnosed that the exhaust purification system 60 is normal in S109, or after it is diagnosed that an abnormality has occurred in the exhaust purification system 60 in S110, the execution of this flow is terminated.

本実施例では、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率と所定の判定浄化率とを比較することによって排気浄化システム60の異常を診断する異常診断装置において、所定の判定浄化率を設定する所定の設定パラメータにおいて、壁内PM堆積量以外の該設定パラメータが同一の場合、壁内PM堆積期間中には、所定の判定浄化率が所定の補正係数αによって壁内PM堆積量の増加に応じて大きな値に補正される。また、所定の判定浄化率を設定する所定の設定パラメータにおいて、壁内PM堆積量以外の該設定パラメータが同一の場合、壁内PM堆積量が壁内PM堆積における飽和PM堆積量に達しているときには、所定の判定浄化率が所定の補正係数αによって該飽和PM堆積量に応じた一定値に補正される。図7は、本フローにおける、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率Rfと、所
定の判定浄化率Rfthと、補正後の所定の判定浄化率Rfthmと、の比較の一例を棒グラフで示した図である。図7(a)は、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率Rfと、上述したようにSCRフィルタ51にPMが堆積していないと仮定した場合の所定の判定浄化率Rfthと、の比較を示している。図7(a)によれば、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率Rfが、所定の判定浄化率Rfthと本来比較されるべき浄化率である図7(a)における浄化率Rf0よりも壁内PM堆積量の増加に起因して嵩増しされて、所定の判定浄化率Rfthより大きくなっている。このとき、仮に前記NOx浄化率Rfと所定の判定浄化率Rfthとを比較する異常診断を行うと、本来図7(a)における前記浄化率Rf0と所定の判定浄化率Rfthとを比較すると異常が生じていると診断されるにもかかわらず、壁内PM堆積量の影響によって、排気浄化システム60は正常であると誤診断される。これに対して、図7(b)は、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率Rfと、補正後の所定の判定浄化率Rfthmと、の比較を示している。図7(b)によれば、SCRフィルタ51におけるNOx浄化率Rfは、壁内PM堆積量に応じて補正された補正後の所定の判定浄化率Rfthmより小さくなっており、本フローのS110において、排気浄化システム60に異常が生じていると診断される。つまり、本フローでは、排気浄化システム60として許容範囲内のNOx浄化率が確保されていないにもかかわらず、該排気浄化システム60に異常が生じているとは診断されないことを抑制することができる。
In this embodiment, in the abnormality diagnosis device that diagnoses an abnormality in the exhaust purification system 60 by comparing the NOx purification rate in the SCR filter 51 with a predetermined determination purification rate, a predetermined setting parameter for setting a predetermined determination purification rate In the case where the set parameters other than the PM deposition amount in the wall are the same, during the PM deposition period in the wall, the predetermined determination purification rate is a large value according to the increase in the PM deposition amount in the wall by the predetermined correction coefficient α. It is corrected to. In addition, in the predetermined setting parameter for setting the predetermined determination purification rate, when the setting parameter other than the PM deposition amount in the wall is the same, the PM deposition amount in the wall reaches the saturated PM deposition amount in the PM deposition in the wall. Sometimes, the predetermined determination purification rate is corrected to a constant value corresponding to the saturated PM accumulation amount by a predetermined correction coefficient α. FIG. 7 is a bar graph showing an example of a comparison between the NOx purification rate Rf in the SCR filter 51, the predetermined determination purification rate Rfth, and the corrected predetermined determination purification rate Rfthm in this flow. FIG. 7A shows a comparison between the NOx purification rate Rf in the SCR filter 51 and a predetermined determination purification rate Rfth when it is assumed that PM is not deposited on the SCR filter 51 as described above. . According to FIG. 7A, the NOx purification rate Rf in the SCR filter 51 is a purification rate that should be compared with the predetermined determination purification rate Rfth, and the PM deposition in the wall is greater than the purification rate Rf0 in FIG. 7A. The volume is increased due to the increase in the amount, and is larger than a predetermined determination purification rate Rfth. At this time, if an abnormality diagnosis is performed by comparing the NOx purification rate Rf with a predetermined determination purification rate Rfth, there is an abnormality when the purification rate Rf0 and the predetermined determination purification rate Rfth in FIG. Despite being diagnosed as occurring, the exhaust purification system 60 is erroneously diagnosed as being normal due to the influence of the amount of PM deposition in the wall. On the other hand, FIG. 7B shows a comparison between the NOx purification rate Rf in the SCR filter 51 and the predetermined determination purification rate Rfthm after correction. According to FIG. 7 (b), the NOx purification rate Rf in the SCR filter 51 is smaller than the corrected predetermined judgment purification rate Rfthm corrected according to the amount of PM deposition in the wall, and in S110 of this flow The exhaust gas purification system 60 is diagnosed as having an abnormality. That is, in the present flow, it is possible to prevent the exhaust purification system 60 from being diagnosed as having an abnormality even though the NOx purification rate within the allowable range is not secured. .

本実施例によれば、壁内PM堆積量に応じて所定の判定浄化率を補正することによって、排気浄化システム60の異常診断装置における診断精度を向上させることができる。   According to the present embodiment, it is possible to improve diagnosis accuracy in the abnormality diagnosis device of the exhaust purification system 60 by correcting the predetermined determination purification rate according to the amount of PM accumulation in the wall.

1・・・内燃機関
4・・・吸気通路
5・・・排気通路
51・・SCRフィルタ
51a・・SCR触媒
53・・尿素水添加弁
58・・下流側NOxセンサ
59・・差圧センサ
10・・ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 4 ... Intake passage 5 ... Exhaust passage 51 ... SCR filter 51a ... SCR catalyst 53 ... Urea water addition valve 58 ... Downstream NOx sensor 59 ... Differential pressure sensor 10・ ECU

Claims (1)

内燃機関の排気通路に設けられており、細孔を有する隔壁を備えたフィルタにSCR触媒が担持された構成のSCRフィルタであって、前記SCR触媒は、アンモニアを還元剤として排気中のNOxを還元する機能を有し、前記フィルタは、排気中の粒子状物質を捕集する機能を有する、前記SCRフィルタと、
前記SCRフィルタよりも上流側の前記排気通路に設けられたアンモニア供給装置であって、該SCRフィルタにアンモニアを供給する前記アンモニア供給装置と、を有する排気浄化システムに異常が生じているか否かを診断する排気浄化システムの異常診断装置において、
前記SCRフィルタよりも下流側の前記排気通路に設けられたNOxセンサと、
前記NOxセンサの検出値を用いて前記SCRフィルタにおけるNOx浄化率を算出するNOx浄化率算出部と、
前記SCRフィルタの上流と下流との間の排気圧力の差を前記SCRフィルタに流入する排気の流量が一定と仮定した場合の値に変換した変換値である差圧変換値を取得する差圧変換値取得部と、
前記差圧変換値以外のパラメータに基づいて推定される前記SCRフィルタにおける粒子状物質の堆積量を総PM堆積量としたとき、該総PM堆積量を推定する総PM堆積量推定部と、
前記SCRフィルタの隔壁に形成された細孔内における粒子状物質の推定堆積量を壁内PM堆積量としたとき、該壁内PM堆積量を推定する壁内PM堆積量推定部と、
前記SCRフィルタに粒子状物質が酸化されずに順次堆積していくときの前記総PM堆積量と前記差圧変換値との相関に関するパラメータである、第一傾きと、第二傾きと、基準差圧変換値と、を記憶する記憶部であって、前記SCRフィルタの隔壁に形成された細孔内に粒子状物質が堆積する段階での、前記総PM堆積量の単位増加量当たりの前記差圧変換値の増加量を前記第一傾きとし、前記壁内PM堆積量が飽和堆積量に達した後に前記SCRフィルタの隔壁の表面上に粒子状物質が堆積する段階での、前記総PM堆積量の単位増加量当たりの前記差圧変換値の増加量を前記第二傾きとし、前記総PM堆積量が0のときの前記差圧変換値を前記基準差圧変換値としたときの、該第一傾きおよび該第二傾きおよび該基準差圧変換値の値を記憶する前記記憶部と、
前記壁内PM堆積量推定部によって推定された前記壁内PM堆積量を含む所定の設定パラメータに基づいて、所定の判定浄化率を設定する設定部と、
前記NOx浄化率算出部によって算出された前記SCRフィルタにおけるNOx浄化率と、前記設定部によって設定された前記判定浄化率と、を比較することによって、前記排気浄化システムの異常を診断する診断部と、を備え、
前記壁内PM堆積量推定部が、前記総PM堆積量推定部によって推定された前記総PM堆積量と、前記差圧変換値取得部によって取得された前記差圧変換値と、前記記憶部に記憶された前記第一傾きおよび前記第二傾きおよび前記基準差圧変換値と、に基づいて、以下の式:
壁内PM堆積量=(差圧変換値−第二傾き・総PM堆積量−基準差圧変換値)/(第一傾き−第二傾き)
により前記壁内PM堆積量を推定し、
前記NOx浄化率算出部による前記NOx浄化率の算出に用いられる前記NOxセンサの検出値が検出された時期をセンサ検出時期とし、
前記壁内PM堆積量推定部によって推定される前記壁内PM堆積量が飽和堆積量に達していないときには、前記設定部が、前記壁内PM堆積量以外の前記設定パラメータが同一の場合、前記センサ検出時期における前記壁内PM堆積量が多いときは、少ないときよりも、該センサ検出時期に対応する前記判定浄化率をより大きな値に設定し、
前記壁内PM堆積量推定部によって推定される前記壁内PM堆積量が飽和堆積量に達しているときには、前記設定部が、前記壁内PM堆積量以外の前記設定パラメータが同一の
場合、前記センサ検出時期における前記総PM堆積量にかかわらず、該センサ検出時期に対応する前記判定浄化率を、前記壁内PM堆積量が飽和堆積量に達しているときの該壁内PM堆積量に応じた一定値に設定する排気浄化システムの異常診断装置。
An SCR filter provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and having a SCR catalyst supported on a filter having a partition having pores, wherein the SCR catalyst uses NOx in exhaust gas using ammonia as a reducing agent. The SCR filter having a function of reducing, the filter having a function of collecting particulate matter in the exhaust, and
Whether or not an abnormality has occurred in an exhaust gas purification system having an ammonia supply device provided in the exhaust passage upstream of the SCR filter, the ammonia supply device supplying ammonia to the SCR filter. In the abnormality diagnosis device of the exhaust purification system to diagnose,
A NOx sensor provided in the exhaust passage downstream of the SCR filter;
A NOx purification rate calculating unit for calculating a NOx purification rate in the SCR filter using a detection value of the NOx sensor;
Differential pressure conversion for obtaining a differential pressure conversion value, which is a conversion value obtained by converting the difference in exhaust pressure between the upstream and downstream of the SCR filter into a value when the flow rate of exhaust gas flowing into the SCR filter is assumed to be constant. A value acquisition unit;
A total PM deposition amount estimator for estimating the total PM deposition amount when the particulate matter deposition amount in the SCR filter estimated based on parameters other than the differential pressure conversion value is a total PM deposition amount;
When the estimated deposition amount of particulate matter in the pores formed in the partition walls of the SCR filter is the PM deposition amount in the wall, the PM deposition amount estimation unit in the wall that estimates the PM deposition amount in the wall;
A first gradient, a second gradient, and a reference difference, which are parameters related to the correlation between the total PM deposition amount and the differential pressure conversion value when the particulate matter is sequentially deposited on the SCR filter without being oxidized. A pressure conversion value, and the difference per unit increase amount of the total PM deposition amount when particulate matter is deposited in the pores formed in the partition wall of the SCR filter. The total PM deposition at the stage where particulate matter is deposited on the surface of the partition wall of the SCR filter after the increase amount of the pressure conversion value is the first slope and the PM deposition amount in the wall reaches the saturation deposition amount. The amount of increase in the differential pressure conversion value per unit increase amount is the second slope, and the differential pressure conversion value when the total PM deposition amount is 0 is the reference differential pressure conversion value. The first inclination, the second inclination, and the reference differential pressure conversion value Said storage unit for 憶,
A setting unit that sets a predetermined determination purification rate based on a predetermined setting parameter that includes the PM accumulation amount in the wall estimated by the PM accumulation amount estimation unit in the wall;
A diagnostic unit for diagnosing an abnormality of the exhaust purification system by comparing the NOx purification rate in the SCR filter calculated by the NOx purification rate calculation unit and the determination purification rate set by the setting unit; With
The in-wall PM accumulation amount estimation unit is configured to store the total PM accumulation amount estimated by the total PM accumulation amount estimation unit, the differential pressure conversion value acquired by the differential pressure conversion value acquisition unit, and the storage unit. Based on the stored first slope, the second slope, and the reference differential pressure conversion value, the following formula:
PM deposition amount in the wall = (Differential pressure conversion value−Second slope / Total PM deposition amount−Reference differential pressure conversion value) / (First slope−Second slope)
To estimate the amount of PM deposition in the wall,
The time when the detected value of the NOx sensor used for the calculation of the NOx purification rate by the NOx purification rate calculation unit is detected as the sensor detection time,
When the in-wall PM accumulation amount estimated by the in-wall PM accumulation amount estimation unit has not reached the saturation accumulation amount, the setting unit has the same setting parameter other than the in-wall PM accumulation amount, When the amount of PM accumulation in the wall at the sensor detection time is large, the determination purification rate corresponding to the sensor detection time is set to a larger value than when it is small,
When the in-wall PM accumulation amount estimated by the in-wall PM accumulation amount estimation unit has reached a saturated accumulation amount, the setting unit has the same setting parameter other than the in-wall PM accumulation amount, Regardless of the total PM deposition amount at the sensor detection timing, the determination purification rate corresponding to the sensor detection timing is determined according to the PM deposition amount in the wall when the PM deposition amount in the wall reaches the saturation deposition amount. An exhaust gas diagnosis system abnormality diagnosis device that sets a constant value.
JP2015254641A 2015-12-25 2015-12-25 Abnormality diagnosis device for exhaust emission control system Pending JP2017115810A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015254641A JP2017115810A (en) 2015-12-25 2015-12-25 Abnormality diagnosis device for exhaust emission control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015254641A JP2017115810A (en) 2015-12-25 2015-12-25 Abnormality diagnosis device for exhaust emission control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017115810A true JP2017115810A (en) 2017-06-29

Family

ID=59233754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015254641A Pending JP2017115810A (en) 2015-12-25 2015-12-25 Abnormality diagnosis device for exhaust emission control system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017115810A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019152165A (en) * 2018-03-05 2019-09-12 トヨタ自動車株式会社 Exhaust emission control device for internal combustion engine
US11008918B2 (en) 2018-03-05 2021-05-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019152165A (en) * 2018-03-05 2019-09-12 トヨタ自動車株式会社 Exhaust emission control device for internal combustion engine
US11008918B2 (en) 2018-03-05 2021-05-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
US11053831B2 (en) 2018-03-05 2021-07-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
DE102019105445B4 (en) 2018-03-05 2023-09-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification device for an internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6288054B2 (en) Failure diagnosis device for exhaust purification system
JP4403944B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
WO2014092159A1 (en) Fault diagnosis device for exhaust purification system
CN110284945B (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine and control device for internal combustion engine
JP2006283748A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP6358101B2 (en) Abnormality diagnosis device
JPWO2010097893A1 (en) Abnormality diagnosis system and abnormality diagnosis method for filter regeneration system
JP6288051B2 (en) Ammonia adsorption amount estimation device, ammonia adsorption amount estimation method, and exhaust purification system for internal combustion engine
US9759117B2 (en) Diagnostic system for internal combustion engine
JP2016136011A (en) Control device of internal combustion engine
US11008918B2 (en) Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
JP6436075B2 (en) Failure diagnosis device for exhaust purification system
JP2017096240A (en) Ammonia adsorption quantity estimation device
JP2017115810A (en) Abnormality diagnosis device for exhaust emission control system
JP6436074B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2017110596A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2014098362A (en) Abnormality determination device for filter
JP2013019389A (en) Failure diagnosis device for particulate filter
JP2017110547A (en) Ammonia absorption amount estimation device
CN110230527B (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2010275891A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP6278002B2 (en) Failure diagnosis device for exhaust purification system
JP6287896B2 (en) Catalyst deterioration diagnosis device
JP6365319B2 (en) PM sensor abnormality diagnosis device
JP4716188B2 (en) Catalyst abnormality diagnosis device for internal combustion engine