JP2019027283A - 還元剤圧異常診断装置 - Google Patents

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正信 嶺澤
Masanobu Minesawa
正信 嶺澤
賢 長谷川
Masaru Hasegawa
賢 長谷川
一宏 松田
Kazuhiro Matsuda
一宏 松田
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Abstract

【課題】還元剤フィルタの交換直後に還元剤圧異常か否かを診断し終える迄の時間を従来と比較し短縮する事が出来る還元剤圧異常診断装置を提供する。【解決手段】還元剤圧が異常か否かを診断する還元剤圧異常診断装置１００に於いて、選択触媒還元システム１０１に於ける還元剤インジェクタ１０７内の還元剤圧の上昇開始時点を基準とした規定時間経過後に還元剤圧が規定圧に到達しているか否かを判定し、規定時間経過後に還元剤圧が規定圧に到達していない場合に還元剤圧異常と診断する還元剤圧異常診断部１０２と、選択触媒還元システム１０１に於ける還元剤フィルタ１０９の交換直後に規定時間を通常時と比較し短めに変更する規定時間変更部１０３と、を備える事によって課題を解決する事が出来る。【選択図】図１

Description

本発明は、還元剤圧が異常か否かを診断する還元剤圧異常診断装置に関する。
排気浄化システムの一種たる選択触媒還元（ＳＣＲ）システムは、還元剤（例えば、尿素水）を貯留する還元剤タンクと、内燃機関の排気中に還元剤を噴射する還元剤インジェクタと、還元剤タンク内の還元剤を還元剤インジェクタに供給する還元剤供給経路と、還元剤供給経路を通る還元剤中の不純物を除去する還元剤フィルタと、を備える。
還元剤フィルタに不純物が蓄積し還元剤フィルタの目詰まりが進行するのに伴い、還元剤タンク内の還元剤を還元剤インジェクタに供給し難く成っていく為、還元剤フィルタの交換直後と比較し還元剤インジェクタ内の還元剤圧が上昇し難く成っていく。
具体的に言えば、還元剤フィルタの交換直後は、還元剤フィルタの目詰まりが無い為、還元剤圧が規定圧に到達する迄の時間が短くなるが、還元剤フィルタの目詰まりが進行していくと、還元剤圧が規定圧に到達する迄の時間が長く成っていく。
従来は、還元剤圧異常診断装置を使用し、還元剤圧の上昇開始時点を基準とした規定時間経過後に還元剤圧が規定圧に到達していない場合に還元剤圧異常と診断する。還元剤圧異常と診断した場合は、例えば、還元剤フィルタを交換する。
然し乍ら、還元剤フィルタの交換直後に還元剤圧が規定圧に到達する迄の時間に応じ還元剤圧異常か否かを診断する迄の規定時間を設定すると、還元剤フィルタの交換直後とは言えないものの、還元剤フィルタの交換を要する程に還元剤フィルタの目詰まりが進行していない場合にも還元剤圧異常と診断してしまう。
従って、従来の還元剤圧異常診断装置に於いては、還元剤フィルタの交換直後とは言えないものの、還元剤フィルタの交換を要する程に還元剤フィルタの目詰まりが進行していない場合に還元剤圧異常と診断する事を回避する為、還元剤圧異常か否かを診断する迄の規定時間を長めに設定している。
特開２０１６−０１７４９６号公報 特開２０１５−００１２０７号公報 特開２０１４−１２９７６５号公報 特表２０１３−５２５６７４号公報
還元剤フィルタの交換直後は、還元剤フィルタの目詰まりが無い為、還元剤圧が規定圧に到達する迄の時間が短くなるが、従来の還元剤圧異常診断装置は、如何なる場合も規定時間経過後に還元剤圧異常か否かを診断する為、還元剤フィルタの交換直後であっても、還元剤圧異常か否かを診断し終える迄に長い時間が掛かるという課題があった。
以上の事情に鑑み、本発明は、還元剤フィルタの交換直後に還元剤圧異常か否かを診断し終える迄の時間を従来と比較し短縮する事が出来る還元剤圧異常診断装置を提供する事を目的とする。
本発明は、還元剤圧が異常か否かを診断する還元剤圧異常診断装置に於いて、選択触媒還元システムに於ける還元剤インジェクタ内の還元剤圧の上昇開始時点を基準とした規定時間経過後に前記還元剤圧が規定圧に到達しているか否かを判定し、前記規定時間経過後に前記還元剤圧が前記規定圧に到達していない場合に還元剤圧異常と診断する還元剤圧異常診断部と、前記選択触媒還元システムに於ける還元剤フィルタの交換直後に前記規定時間を通常時と比較し短めに変更する規定時間変更部と、を備える還元剤圧異常診断装置を提供する。
前記規定時間を通常時と比較し短めに変更する事を要求する規定時間変更要求信号を送信する規定時間変更要求信号送信部を更に備え、前記規定時間変更部は、前記規定時間変更要求信号を受信した時に前記規定時間を通常時と比較し短めに変更する事が望ましい。
前記規定時間変更要求信号送信部は、前記還元剤フィルタの交換が為されたか否かを判定し、前記還元剤フィルタの交換が為された場合に前記規定時間変更要求信号を送信する事が望ましい。
前記規定時間変更要求信号送信部は、ユーザの指示に応じ前記規定時間変更要求信号を送信する事が望ましい。
前記規定時間変更部は、還元剤圧異常か否かを診断し終えた時に前記規定時間を通常時のものに戻す事が望ましい。
本発明によって、還元剤フィルタの交換直後に還元剤圧異常か否かを診断し終える迄の時間を従来と比較し短縮する事が出来る還元剤圧異常診断装置を提供する事が出来る。
本発明の実施の形態に係る還元剤圧異常診断装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態に係る還元剤圧異常診断装置の動作を説明する流れ図である。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。
図１に示す様に、本発明の実施の形態に係る還元剤圧異常診断装置１００は、選択触媒還元システム１０１に於いて還元剤圧異常か否かを診断するものであり、還元剤圧異常診断部１０２と、規定時間変更部１０３と、を備える。
選択触媒還元システム１０１は、還元剤（例えば、尿素水）１０４を貯留する還元剤タンク１０５と、内燃機関１０６の排気中に還元剤１０４を噴射する還元剤インジェクタ１０７と、還元剤タンク１０５内の還元剤１０４を還元剤インジェクタ１０７に供給する還元剤供給経路１０８と、還元剤供給経路１０８を通る還元剤１０４中の不純物を除去する還元剤フィルタ１０９と、を備える。
還元剤インジェクタ１０７は、内燃機関１０６の排気管１１０の途中であって選択触媒還元触媒１１１の排気上流側に設置される。
還元剤供給経路１０８は、還元剤タンク１０５と還元剤インジェクタ１０７との間に接続される。
還元剤フィルタ１０９は、還元剤供給経路１０８の途中に設置したサプライモジュール１１２に搭載される。
サプライモジュール１１２は、還元剤タンク１０５内の還元剤を吸い上げ還元剤インジェクタ１０７に送り出す還元剤供給ポンプ１１３を搭載する。
また、サプライモジュール１１２は、還元剤供給ポンプ１１３の吐出側に於ける還元剤圧を検出する還元剤圧センサ１１４を搭載する。
尚、還元剤フィルタ１０９は、還元剤供給ポンプ１１３の還元剤供給上流側に設置される。
還元剤供給ポンプ１１３の吐出側は、還元剤供給経路１０８を通じ還元剤インジェクタ１０７に接続されている為、還元剤圧センサ１１４が検出した還元剤圧を還元剤インジェクタ１０７内の還元剤圧と見なす事が出来る。
還元剤圧異常診断部１０２は、還元剤インジェクタ１０７内の還元剤圧の上昇開始時点を基準とした規定時間経過後に還元剤圧が規定圧に到達しているか否かを判定し、規定時間経過後に還元剤圧が規定圧に到達していない場合に還元剤圧異常と診断する。
還元剤インジェクタ１０７内の還元剤圧の上昇開始時点は、例えば、還元剤供給ポンプ１１３の駆動を開始した時点を意味する。
還元剤圧異常と診断した場合は、選択触媒還元システム１０１が停止する為、選択触媒還元システム１０１によって排気を浄化する事が出来なく成る。従って、還元剤圧異常と診断した場合は、ユーザに警告を行い還元剤フィルタ１０９の交換を促す。
規定時間変更部１０３は、還元剤フィルタ１０９の交換直後に規定時間を通常時と比較し短めに変更する。また、規定時間変更部１０３は、還元剤圧異常か否かを診断し終えた時に規定時間を通常時のものに戻す。
通常時の規定時間は、還元剤フィルタ１０９の交換直後とは言えないものの、還元剤フィルタ１０９の交換を要する程に還元剤フィルタ１０９の目詰まりが進行していない場合に（即ち正常品の還元剤フィルタ１０９を使用しているのにも拘わらず）還元剤圧異常と診断する事を回避する事が出来る様に、例えば、車種に応じ数分乃至数十分と長めに設定する。また、変更時の規定時間は、例えば、車種に応じ数秒乃至数分と通常時の規定時間と比較し短めに設定する。
還元剤圧異常診断部１０２と規定時間変更部１０３は、コントローラ（エンジンコントロールユニット又はドージングコントロールユニット）１１５に実装される。
更に、還元剤圧異常診断装置１００は、規定時間を通常時と比較し短めに変更する事を要求する規定時間変更要求信号を送信する規定時間変更要求信号送信部１１６を更に備える。
規定時間変更要求信号送信部１１６は、サービスツール１１７（又はコントローラ１１５）に実装される。
また、規定時間変更要求信号送信部１１６は、還元剤フィルタ１０９の交換が為されたか否かを判定し、還元剤フィルタ１０９の交換が為された場合に規定時間変更要求信号を送信し、規定時間変更部１０３は、規定時間変更要求信号を受信した時に規定時間を通常時と比較し短めに変更する。
尚、還元剤フィルタ１０９の交換が為されたか否かを判定する際は、還元剤フィルタ１０９の交換が為された事を機械的に検出しても良いし、人為的に検出しても良い。
但し、規定時間変更要求信号送信部１１６は、還元剤フィルタ１０９の交換直後に限らず、ユーザの指示に応じ規定時間変更要求信号を送信しても構わない。
例えば、車両の定期点検時にユーザ（自動車整備士）の指示に応じ規定時間変更要求信号を送信する事によって規定時間を通常時と比較し短めに変更した上で還元剤圧異常か否かを診断し、還元剤圧異常と診断した場合は、使用中の還元剤フィルタ１０９の目詰まりが始まっている（即ち還元剤フィルタ１０９の交換直後とは言えない）と判定する事が出来る。
従って、還元剤フィルタ１０９の交換を実施する事によって、走行中に（即ち整備工場外に於いて）還元剤異常と診断される事を予防する事が出来る。
還元剤異常と診断される事を予防する事によって、選択触媒還元システム１０１による排気の浄化が停止され難く成る為、大気中に未浄化の窒素酸化物が排出される事を抑制する事が出来る。
次に、還元剤圧異常診断装置１００を使用し、還元剤圧異常か否かを診断する手順を説明する。
図２に示す様に、イグニッションキーオンによって還元剤圧異常診断Ｍ２００を開始し、イグニッションキーオフによって還元剤圧異常診断Ｍ２００を終了する（例えば、イグニッションキーオフ後は図２のリターンをエンドと見なしエンドに至った時に還元剤圧異常診断Ｍ２００を終了する）。
尚、イグニッションキーオン又はイグニッションキーオフと無関係にサービスツール１１７を使用し還元剤圧異常診断Ｍ２００を開始し、図２のリターンをエンドと見なしエンドに至った時に還元剤圧異常診断Ｍ２００を終了しても構わない。
最初のステップＳ２０１に於いては、規定時間変更部１０３が規定時間変更要求信号を受信したか否かを判定し、規定時間変更部１０３が規定時間変更要求信号を受信していない場合はステップＳ２０２に進み、規定時間変更部１０３が規定時間変更要求信号を受信した場合はステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０２に於いては、還元剤圧異常診断部１０２が還元剤圧異常か否かを診断する。具体的に言えば、還元剤圧の上昇開始時点を基準とした規定時間経過後に還元剤圧が規定圧に到達していない場合に還元剤圧異常と診断し、還元剤圧の上昇開始時点を基準とした規定時間経過後に還元剤圧が規定圧に到達している場合に還元剤圧正常と診断する。
ステップＳ２０３に於いては、規定時間変更部１０３が規定時間を通常時と比較し短めに変更する。
次のステップＳ２０４に於いては、還元剤圧異常診断部１０２が通常時と比較し短めに変更した規定時間を使用し還元剤圧異常か否かを診断する。具体的に言えば、ステップＳ２０２と同様に、還元剤圧の上昇開始時点を基準とした規定時間経過後に還元剤圧が規定圧に到達していない場合に還元剤圧異常と診断し、還元剤圧の上昇開始時点を基準とした規定時間経過後に還元剤圧が規定圧に到達している場合に還元剤圧正常と診断する。
最後のステップＳ２０５に於いては、規定時間変更部１０３が規定時間を通常時のものに戻す。尚、イグニッションキーオン又はイグニッションキーオフと無関係にサービスツール１１７を使用し還元剤圧異常診断Ｍ２００を開始した場合は、次のイグニッションキーオン時に規定時間変更部１０３が規定時間を通常時のものに戻す様にしても構わない。
以上に説明した様に、還元剤圧異常診断装置１００に於いては、還元剤フィルタ１０９の交換直後は還元剤圧異常か否かを診断する時に使用する規定時間を通常時と比較し短めに変更する為、還元剤圧異常か否かを診断し終える迄の時間を従来と比較し短縮する事が出来る。
１００ 還元剤圧異常診断装置
１０１ 選択触媒還元システム
１０２ 還元剤圧異常診断部
１０３ 規定時間変更部
１０４ 還元剤
１０５ 還元剤タンク
１０６ 内燃機関
１０７ 還元剤インジェクタ
１０８ 還元剤供給経路
１０９ 還元剤フィルタ
１１０ 排気管
１１１ 選択触媒還元触媒
１１２ サプライモジュール
１１３ 還元剤供給ポンプ
１１４ 還元剤圧センサ
１１５ コントローラ
１１６ 規定時間変更要求信号送信部
１１７ サービスツール

Claims (5)

  1. 還元剤圧が異常か否かを診断する還元剤圧異常診断装置に於いて、
    選択触媒還元システムに於ける還元剤インジェクタ内の還元剤圧の上昇開始時点を基準とした規定時間経過後に前記還元剤圧が規定圧に到達しているか否かを判定し、前記規定時間経過後に前記還元剤圧が前記規定圧に到達していない場合に還元剤圧異常と診断する還元剤圧異常診断部と、
    前記選択触媒還元システムに於ける還元剤フィルタの交換直後に前記規定時間を通常時と比較し短めに変更する規定時間変更部と、
    を備える
    事を特徴とする還元剤圧異常診断装置。
  2. 前記規定時間を通常時と比較し短めに変更する事を要求する規定時間変更要求信号を送信する規定時間変更要求信号送信部を更に備え、
    前記規定時間変更部は、前記規定時間変更要求信号を受信した時に前記規定時間を通常時と比較し短めに変更する
    請求項１に記載の還元剤圧異常診断装置。
  3. 前記規定時間変更要求信号送信部は、前記還元剤フィルタの交換が為されたか否かを判定し、前記還元剤フィルタの交換が為された場合に前記規定時間変更要求信号を送信する
    請求項２に記載の還元剤圧異常診断装置。
  4. 前記規定時間変更要求信号送信部は、ユーザの指示に応じ前記規定時間変更要求信号を送信する
    請求項２又は３に記載の還元剤圧異常診断装置。
  5. 前記規定時間変更部は、還元剤圧異常か否かを診断し終えた時に前記規定時間を通常時のものに戻す
    請求項１乃至４の何れか一項に記載の還元剤圧異常診断装置。
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