JP2022186377A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】還元剤を排気通路に噴射する添加弁の供給異常を判定する機会を減少することなく、精度良く供給異常を判定可能とする。【解決手段】ポンプ制御部１１０は、供給通路内の尿素水圧力を所定圧に制御する。実噴射量算出部１３０は、噴射停止時におけるポンプの回転速度である基準回転速度Ｎ０を、車両の加速度に応じて補正し、補正後基準回転速度Ｎｃを算出し、補正後基準回転速度Ｎｃと噴射時におけるポンプの回転速度である噴射時回転速度との差に基づいて実噴射量Ｑｐを算出する。判定部１４０は、実噴射量Ｑｐと指令噴射量Ｑｏを比較することにより、尿素水の供給異常を判定する。【選択図】図４

Description

本開示は、内燃機関の排気浄化装置に関し、特に、還元剤を用いて排気を浄化する内燃機の排気浄化装置に関する。

内燃機関の排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する排気浄化装置として、内燃機関の排気通路に還元剤を供給してＮＯｘを還元することが知られている。たとえば、特開２０１９－７０３５１号公報（特許文献１）には、排気通路に噴射された尿素水からアンモニアを生成し、生成したアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元する選択還元触媒（以下、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒とも称する）を備えた排気浄化装置が開示されている。この特許文献１に開示された内燃機関の排気浄化装置は、還元剤の供給異常が発生しているか否かの診断を行う異常診断装置を備えている。

特開２０１９－７０３５１号公報

特許文献１では、還元剤を添加弁から排気通路に噴射したときの還元剤通路内の圧力低下量に基づき還元剤の供給異常の診断（異常診断）を行う際、還元剤供給通路に加わる加速度の影響による誤診断を防止するため、車両が停止していることを条件として、異常診断を行っている。このため、異常診断を行う機会が減少するという課題がある。

本開示の目的は、還元剤を排気通路に噴射する添加弁の供給異常を判定する機会を減少することなく、精度良く供給異常を判定可能な、内燃機関の排気浄化装置を提供することである。

本開示の内燃機関の排気浄化装置は、車両に搭載された内燃機関の排気通路に還元剤を供給し、内燃機関から排出されたＮＯｘを浄化する内燃機関の排気浄化装置である。内燃機関の排気浄化装置は、排気通路に還元剤を噴射する添加弁と、回転駆動されることにより還元剤を添加弁へ吐出するポンプと、ポンプから吐出された還元剤を添加弁に供給する供給通路と、添加弁と前記ポンプを制御する制御装置と、を備える。制御装置は、供給通路内の還元剤の圧力を所定圧に制御するポンプ制御部と、添加弁の指令噴射量を算出する指令噴射量算出部と、添加弁から噴射される実噴射量を算出する実噴射量算出部と、指令噴射量と実噴射量とを比較することにより、添加弁の供給異常の有無を判定する判定部と、を含む。実噴射量算出部は、添加弁の噴射停止時におけるポンプの回転速度である基準回転速度と添加弁の噴射時におけるポンプの回転速度である噴射時回転速度との差に基づいて実噴射量を算出するとともに、車両の加速度に応じて前記基準回転速度を補正する。

この構成によれば、供給通路内の還元剤は、添加弁から排気通路に噴射される。ポンプ制御部は、供給通路内の還元剤の圧力が所定圧になるようポンプを制御する。判定部は、指令噴射量算出部で算出した添加弁の指令噴射量と、実噴射量算出部で算出した添加弁から噴射される実噴射量とを比較することにより、添加弁の供給異常を判定する。

添加弁から還元剤が噴射されると、供給通路内の還元剤の圧力が低下する。添加弁から噴射された還元剤の量は、供給通路内の還元剤の圧力低下量と相関する。供給通路内の還元剤の圧力は所定圧に制御されているので、供給通路内の還元剤の圧力が低下するとポンプの回転速度が上昇する。このため、添加弁から噴射された還元剤の量と、ポンプの回転速度の上昇量は相関する。

実噴射量算出部は、添加弁の噴射停止時におけるポンプの回転速度である基準回転速度と添加弁の噴射時におけるポンプの回転速度である噴射時回転速度との差に基づいて実噴射量を算出する。基準回転速度と噴射時回転速度の差は、ポンプの回転速度の上昇量に相当するので、添加弁から噴射される実噴射量を算出することができる。

車両の走行時、車両に加わる加速度によってポンプにも加速度が加わると、添加弁の噴射停止時におけるポンプの回転速度である基準回転速度が変化する。このため、車両の走行時に、実噴射量を精度良く算出するには、車両に加わる加速度の影響を考慮する（加速度の影響を排除する）ことが望まれる。実噴射量算出部は、車両の加速度に応じて基準回転速度を補正する。したがって、車両の走行時、基準回転速度と噴射時回転速度の差に基づいて実噴射量を精度良く算出することができるので、添加弁の供給異常を判定する機会を減少することなく、精度良く供給異常を判定することができる。

好ましくは、実噴射量算出部は、車両の停車時に基準回転速度を算出するようにしても良い。

この構成によれば、車両の走行による加速度が発生せず、かつ、添加弁の噴射停止期間が比較的長い停車時に、基準回転速度が算出されるので、基準回転速度を精度良く算出することができる。そして、停車時に算出した基準回転速度を車両の加速度で補正することにより、実噴射量を精度良く算出することが可能になる。

好ましくは、添加弁は、所定の周期で噴射と噴射停止とを繰り返し実行するよう制御され、実噴射量算出部は、添加弁の噴射開始前の基準回転速度を取得し、添加弁の噴射開始後の噴射時回転速度を取得するとともに、添加弁の噴射開始前の基準回転速度に対する添加弁の噴射開始後の噴射時回転速度の上昇量に基づいて実噴射量を算出し、実噴射量算出部は、添加弁の噴射開始前の基準回転速度を取得できない場合、車両の停車時に算出した基準回転速度を車両の加速度に応じて補正するとともに、補正後の基準回転速度と噴射時回転速度との差に基づいて実噴射量を算出するようにしてもよい。

この構成によれば、所定の周期で噴射と噴射停止とを繰り返し実行するよう、添加弁が制御される。実噴射量算出部は、添加弁の噴射開始前の基準回転速度に対する添加弁の噴射開始後の噴射時回転速度の上昇量に基づいて実噴射量を算出する。車両の走行時、車両に加わる加速度によってポンプにも加速度が加わると、基準回転速度が変化するが、連続して算出される噴射時回転速度も、ポンプに加わった加速度によって、基準回転速度と同様に変化する。このため、基準回転速度と噴射時回転速度を連続して算出できる場合、加速度が実噴射量の算出精度へ与える影響はほとんどない。

実噴射量算出部は、添加弁の噴射開始前の基準回転速度を取得できない場合、車両の停車時に算出した基準回転速度を車両の加速度に応じて補正するとともに、補正後の基準回転速度と噴射時回転速度との差に基づいて実噴射量を算出する。たとえば、還元剤の噴射量が大きくなって噴射期間が長くなり、噴射停止期間が短くなると、添加弁の噴射開始前の基準回転速度を取得することが困難になる。この場合、車両の停車時に算出した基準回転速度を車両の加速度に応じて補正するとともに、補正後の基準回転速度と噴射時回転速度との差に基づいて実噴射量を算出するので、車両の走行時、ポンプに加速度が加わって基準回転速度が変化しても、実噴射量の算出精度を担保することができ、精度良く供給異常を判定することができる。

好ましくは、添加弁は、所定の周期で噴射と噴射停止を繰り返し実行するよう制御され、実噴射量算出部は、添加弁の噴射と噴射停止の１周期における車両の加速度の平均値である平均加速度を算出し、この平均加速度を用いて、１周期における実噴射量を算出するための基準回転速度を補正するようにしてもよい。

この構成によれば、車両の加速度の取得時期が、添加弁の噴射期間（噴射時回転速度の取得期間）と一致しない場合であっても（車両の加速度をリアルタイムで取得できない状況においても）、添加弁の噴射と噴射停止の１周期における車両の加速度の平均値である平均加速度によって基準回転速度を補正し、実噴射量を算出するので、実噴射量の算出精度を担保することができる。

本開示によれば、還元剤を排気通路に噴射する添加弁の供給異常を判定する機会を減少することなく、精度良く供給異常を判定可能な、内燃機関の排気浄化装置を提供することができる。

本実施の形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両の全体構成図である。 尿素添加弁３０の尿素水噴射時における、ポンプ４１のポンプ回転速度Ｎと供給通路４２内の尿素水圧力Ｐの推移を示した図である。 車両１に加わる加速度とポンプ回転速度Ｎの関係を示した図である。 本実施の形態において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に構成される機能ブロックを示す図である。 指令噴射量算出部１２０で実行される噴射期間Ｔｐ算出制御の処理を示すフローチャートである。 実噴射量算出部１３０で実行される基準回転速度Ｎ０算出制御の処理を示すフローチャートである。 実噴射量算出部１３０および判定部１４０で実行される、実噴射量Ｑｐ算出／判定制御の処理を示すフローチャートである。 補正値Ｎｈの算出用マップである。 上昇量積算値ΣΔＮと実噴射量Ｑｐの換算マップである。 積算指令噴射量ΣＱｏと積算実噴射量ΣＱｐの推移を示す図である。 前後Ｇとポンプ回転速度Ｎの関係を示した図である。 変形例１における、実噴射量算出部１３０および判定部１４０で実行される、実噴射量Ｑｐ算出／判定制御の処理を示すフローチャートである。 変形例１における、実噴射量算出部１３０および判定部１４０で実行される、実噴射量Ｑｐ算出／判定制御の処理を示すフローチャートである。 変形例２における、補正値Ｎｈの算出用マップである。 変形例３における、前後Ｇとポンプ回転速度Ｎの関係を示した図である。 変形例３における、実噴射量算出部１３０および判定部１４０で実行される、実噴射量Ｑｐ算出／判定制御の処理を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両１の全体構成図である。図１において、車両１は、内燃機関１０と、トルクコンバータ付き自動変速機３と、ディファレンシャルギヤ５と、駆動輪７とを備える。内燃機関１０は、圧縮自己着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）であり、内燃機関本体のシリンダ（気筒）に形成された燃焼室に、燃料噴射弁（インジェクター）から燃料を噴射し、圧縮自己着火を行う内燃機関である。内燃機関１０から出力された動力は、自動変速機３およびディファレンシャルギヤ５を介して駆動輪７に伝達される。

内燃機関１０の燃焼室から排出される排気（排気ガス）は、排気マニホールドに集められ、排気通路２０を介して、外気に放出される。排気通路２０には、排気浄化装置２が設けられており、上流側から、酸化触媒２２、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）２４、選択還元触媒２６（以下、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒２６とも称する）、酸化触媒２８が設けられている。酸化触媒２２は、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）を二酸化炭素（ＣＯ_２）に酸化し、排気中の炭化水素（ＨＣ）を水（Ｈ_２Ｏ）とＣＯ_２に酸化する。また、排気中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ_２）に酸化する。これは、窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元反応は、ＮＯとＮＯ_２が１：１の比率のとき、反応速度が速いため、ディーゼル内燃機関の排気中にはＮＯが多く含まれているため、排気中のＮＯをＮＯ_２に酸化して、ＮＯとＮＯ_２の比を１：１に近づけるためである。

ＤＰＦ２４は、排気中の微粒子を捕集し、捕集した微粒子を適宜燃焼除去することにより、浄化する。ＳＣＲ触媒２６は、排気中のＮＯｘを還元浄化する。ＳＣＲ触媒２６は、たとえば、セラミック担体に銅（Ｃｕ）イオン交換ゼオライトを触媒として担持したものであり、アンモニア（ＮＨ_３）を還元剤として用いることにより、高い浄化率を示すものである。還元剤として利用するアンモニアは、ＳＣＲ触媒２６の上流の排気通路２０に供給した尿素水を加水分解することにより生成する。本実施の形態において、排気通路２０に供給される還元剤は尿素水である。ＳＣＲ触媒２６の上流の排気通路には、尿素添加弁（尿素水噴射インジェクター）３０が設けられ、尿素水タンク４０からポンプ４１によって圧送される尿素水を、尿素添加弁３０から、ＳＣＲ触媒２６の上流の排気通路２０に噴射する。酸化触媒２８は、ＳＣＲ触媒２６から排出された（スリップした）アンモニアを酸化して浄化する。

図１において、尿素水タンク４０には、所定の濃度の尿素水が貯留されている。尿素水タンク４０に貯留された尿素水は、ポンプ４１によって、供給通路４２を介して尿素添加弁３０に圧送される。

ポンプ４１は、たとえば、電動モータ（図示しない）によって回転駆動される外接歯車ポンプであり、その歯車の回転速度に応じて、尿素水タンク４０内の尿素水を供給通路４２へ吐出する。ポンプ４１には、回転速度センサ４５が設けられている。回転速度センサ４５は、単位時間当たりのポンプの回転数であるポンプ回転速度Ｎを検出する。ポンプ４１は、回転駆動されて尿素水を吐出するものであればよく、たとえば、ベーンポンプであってもよい。

ポンプ４１から吐出された尿素水を尿素添加弁３０に供給する供給通路４２には、圧力センサ４６が設けられており、供給通路４２内の尿素水の圧力（尿素水圧力）Ｐを検出する。供給通路４２には、リターン通路４３が連通している。リターン通路４３はポンプ４１から吐出された余剰の尿素水を尿素水タンク４０に戻す。リターン通路４３と尿素水タンク４０の接続部には、逆止弁４４が設けられており、尿素水タンク４０の尿素水がリターン通路４３に逆流することが抑止される。逆止弁４４は、供給通路４２内の尿素水圧力Ｐが所定圧より高くなると開弁し、リターン通路４３を介して、余剰の尿素水を尿素水タンク４０へ戻す。

尿素添加弁３０は、たとえば、ニードルタイプの噴射弁であり、電磁ソレノイド等からなる駆動部と、噴射口を開閉するためのニードルを有する弁体部とを備えた電磁式開閉弁として構成されている。添加弁開弁指示信号に基づいて、電磁ソレノイドが通電されると、ニードルが開放方向に移動し、ニードルの移動によって噴射口が開放されて尿素水が噴射される。

水位センサ４７は、たとえば、尿素水タンク４０の底面に設けられており、超音波を水面（液面）に向かって照射し、水面で反射した反射波の伝搬時間を用いて、尿素水タンク４０に貯留された尿素水の水位Ｌｗを検出する。

排気浄化装置２は、制御装置として、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００を備える。Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリ１０２、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）等を含み、メモリ１０２に記憶された情報、回転速度センサ４５、圧力センサ４６、水位センサ４７、車速センサ６１、前後加速度センサ６２、横加速度センサ６３、アクセル開度センサ６４、エンジン回転速度センサ６５、等の各種センサからの情報に基づいて、所定の演算処理を実行する。そして、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００は、演算処理の結果に基づいて、尿素添加弁３０、ポンプ４１、および内燃機関１０等を制御する。なお、車速センサ６１は車両１の車速（車体速度）を検出し、前後加速度センサ６２は車両１の前後加速度（前後Ｇ）を検出し、横加速度センサ６３は車両１の横加速度（横Ｇ）を検出し、アクセル開度センサ６４はアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）ＡＰを検出し、エンジン回転速度センサ６５は内燃機関１０の回転速度ＮＥを検出する。

ＨＭＩ装置５０は、車両１の運転を支援するための情報をユーザに提供する装置である。ＨＭＩ装置５０は、代表的には、車室内に設けられたディスプレイであり、スピーカ等も含む。ＨＭＩ装置５０は、視覚情報（図形情報、文字情報）や聴覚情報（音声情報、音情報）等を出力することによって様々な情報をユーザに提供する。

図２は、尿素添加弁３０の尿素水噴射時における、ポンプ４１のポンプ回転速度Ｎと供給通路４２内の尿素水圧力Ｐの推移を示した図である。図２において、上段は尿素添加弁３０の開閉指示（添加弁開閉指示）を示し、中段はポンプ４１のポンプ回転速度Ｎを示し、下段は供給通路４２内の尿素水圧力Ｐを示している。横軸は、時間を表す。

本実施の形態において、尿素添加弁３０は、所定の周期で噴射と噴射停止とを繰り返し実行するよう制御される。図２の上段に示すように、添加弁開閉指示は、ＯＮ指示とＯＦＦ指示の２値からなる信号である。ＯＮ指示では、尿素添加弁３０が開弁され、尿素水が噴射される。ＯＦＦ指示では、尿素添加弁３０が閉弁して、噴射が停止される。図２において、ＴはＯＮ指示とＯＦＦ指示が繰り返される周期であり、周期Ｔ毎に、尿素水の噴射と噴射停止が繰り返される。ＯＮ指示の期間を噴射期間Ｔｐと称し、ＯＦＦ指示の期間を噴射停止期間Ｔｓと称する。

添加弁開閉指示がＯＮ指示となり、尿素添加弁３０から尿素水が噴射されると、噴射に伴い供給通路４２内の尿素水圧力Ｐが低下する。ポンプ４１は、尿素水圧力Ｐが所定圧（基準圧）Ｐ０になるよう、フィードバック制御されている。噴射に伴う尿素水圧力Ｐの低下を補うため、ポンプ４１から吐出される尿素水量が増加し、これに伴いポンプ４１のポンプ回転速度Ｎが上昇する。

供給通路４２内の尿素水圧力Ｐが基準圧Ｐ０にフィードバック制御されるので、尿素水の噴射が停止しているとき、ポンプ回転速度Ｎは基準回転速度Ｎ０に制御される。したがって、噴射による尿素水圧力Ｐの低下に伴うポンプ回転速度Ｎの上昇量ΔＮ（基準回転速度Ｎ０と噴射時のポンプ回転速度Ｎの差）は、尿素添加弁３０から噴射された尿素水量と相関し、上昇量ΔＮの積算値（基準回転速度Ｎ０とポンプ回転速度Ｎに囲まれた面積）は、尿素添加弁３０から噴射された尿素水量に相当する。

尿素添加弁３０が目詰等により、尿素水の供給異常（噴射異常）が生じる可能性がある。このため、尿素添加弁３０の供給異常を判定することが望ましい。本実施の形態では、ポンプ回転速度Ｎの上昇量ΔＮ（基準回転速度Ｎ０と噴射時のポンプ回転速度Ｎの差）に基づいて、尿素添加弁３０から噴射された実噴射量Ｑｐを算出することにより、尿素添加弁３０の供給異常を判定する。

図３は、車両１に加わる加速度とポンプ回転速度Ｎの関係を示した図である。図３において、上段は添加弁開閉指示であり、ＯＮ指示とＯＦＦ指示が周期Ｔ毎に繰り返される。中段は車両１に加わる前後加速度（前後Ｇ）であり、下段はポンプ回転速度Ｎである。横軸は、時間を表している。定速走行中（あるいは、停車中）の車両１において、時刻ｔ１にアクセルペダルを踏み込み加速を開始すると、中段に示すように、前後加速度（前後Ｇ）が立ち上がる（前加速度が大きくなる）。車両１に加速度が加わると、ポンプ４１にも加速度が加わる。ポンプ４１に加速度が加わると、ポンプ回転速度Ｎと吐出量の関係が変化する。このため、車両１に加わる（ポンプ４１に加わる）加速度の影響を受け、噴射停止時のポンプ回転速度Ｎ（基準回転速度Ｎ０）が変化する。図３に示す例では、時刻ｔ１で車両１の加速が開始されると、噴射停止時のポンプ回転速度Ｎが低下している。したがって、噴射停止時のポンプ回転速度Ｎを精度良く検出可能な停車時等に基準回転速度Ｎ０を検出し、停車時等に検出した基準回転速度Ｎ０を用いてポンプ回転速度Ｎの上昇量ΔＮを求め、実噴射量Ｑｐを算出すると、車両１に加速度が加わった際、実噴射量Ｑｐの算出精度が悪化する。たとえば、図３に示した例では、斜線で示した領域分だけ、実噴射量Ｑｐが少なく算出される。

本実施形態では、車両１に加わる加速度に応じて、車両１の停車時等に検出した基準回転速度Ｎ０を補正することにより、車両１に加わる加速度の影響を排除し、実噴射量Ｑｐの算出精度の悪化を抑制する。

図４は、本実施の形態において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に構成される機能ブロックを示す図である。各機能ブロックは、メモリ１０２に記憶されたプログラムによって達成されてよく、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００内に構成された、図示しないハードウェア（たとえば、カウンタ、タイマ等）を併用してもよい。

図４において、ポンプ制御部１１０は、圧力センサ４６が検出した供給通路４２内の尿素水圧力Ｐが所定圧（基準圧）Ｐ０になるよう、ポンプ４１の回転速度（ポンプ回転速度Ｎ）を制御する。これにより、ポンプ４１は、尿素水圧力Ｐが基準圧Ｐ０になるようフィードバック制御されるので、尿素添加弁３０から尿素水が噴射され尿素水圧力Ｐが低下すると、尿素水圧力Ｐの低下を補うため、ポンプ４１から吐出される尿素水量が増加し、ポンプ４１のポンプ回転速度Ｎが上昇する。

指令噴射量算出部１２０は、尿素添加弁３０から噴射される尿素水の量が内燃機関１０から排出されるＮＯｘ量に応じた値になるよう、指令噴射量Ｑｏを算出する。実噴射量算出部１３０は、ポンプ回転速度Ｎを用いて、尿素添加弁３０から実際に噴射された尿素水の量である実噴射量Ｑｐを算出する。判定部１４０は、指令噴射量Ｑｏと実噴射量Ｑｐを比較し、尿素添加弁３０から噴射される尿素水の供給異常の有無を判定する。

図５は、指令噴射量算出部１２０で実行される噴射期間Ｔｐ算出制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、内燃機関１０の作動中、所定期間毎に繰り返し処理される。ステップ（以下、ステップをＳと略す）１０において、内燃機関１０の燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとしたマップを用いて、内燃機関１０から排出されるＮＯｘ量（排出ＮＯｘ量）を算出する。燃料噴射量Ｆｑは、アクセル開度ＡＰとエンジン回転速度ＮＥに基づいて決定される。

続くＳ１１では、Ｓ１０で算出した排出ＮＯｘ量に基づいて、尿素水の指令噴射量Ｑｏを算出する。指令噴射量Ｑｏは、内燃機関１０から排出されるＮＯｘの全てを還元するのに必要な尿素水の量として決定される。

Ｓ１２では、尿素添加弁３０から噴射される尿素水の量が、指令噴射量Ｑｏになるよう、尿素添加弁３０の噴射期間Ｔｐを決定し、今回のルーチンを終了する。噴射期間Ｔｐの間、添加弁開閉指示がＯＮ指示になることにより、尿素添加弁３０から、指令噴射量Ｑｏの尿素水が噴射される。なお、周期Ｔの残りの期間（噴射期間Ｔｐでない期間）は、噴射停止期間Ｔｓとされ、添加弁開閉指示はＯＦＦ指示になる。

図６は、実噴射量算出部１３０で実行される基準回転速度Ｎ０算出制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、内燃機関１０の作動中、所定期間毎に繰り返し処理される。まず、Ｓ２０で、車速センサ６１で検出した車速ＳＰＤが所定値Ａ以下か否かを判定する。所定値Ａは、たとえば、３ｋｍ／ｈであり、車速ＳＰＤが所定値以下の場合は、車両１がほぼ停車状態と見做せる。車両１がほぼ停車状態であり、Ｓ２０で肯定判定されると、Ｓ２１へ進む。車両１が走行状態であり、Ｓ２０で否定判定されると、今回のルーチンを終了する。

Ｓ２１では、前後加速度センサ６２で検出した、車両１の前後加速度（前後Ｇ）が、所定値Ｂ以下か否かを判定する。所定値Ｂは、車両１がほぼ平坦路に停車しているか否かを判定するための閾値であり、たとえば、勾配が５％以内の路面に車両１が停車しているか否かを判定するための閾値であり、０．０５Ｇであってよい。車両１がほぼ平坦路に停車しており、Ｓ２１で肯定判定されると、Ｓ２２へ進む。車両１が坂道に停車しており、Ｓ２１で否定判定されると、今回のルーチンを終了する。なお、車両１がほぼ平坦路に停車している状態でアクセルベダルが踏み込まれ、車両１に所定値Ｂより大きな前後Ｇが加わると、Ｓ２１で否定判定される。

Ｓ２２では、添加弁開閉指示がＯＮ指示であるか否かを判定する。添加弁開閉指示がＯＮ指示の場合は、尿素添加弁３０から尿素水が噴射されているので、今回のルーチンを終了する。添加弁開閉指示がＯＦＦ指示の場合、Ｓ２２で否定判定され、Ｓ２３へ進む。

Ｓ２３では、回転速度センサ４５で検出したポンプ回転速度Ｎに基づいて、基準回転速度Ｎ０を算出する。図２に示すように、車両１が平坦路に停車している場合、添加弁開閉指示がＯＦＦ指示（噴射停止期間Ｔｓ）におけるポンプ回転速度Ｎは、基準回転速度Ｎ０であるが、応答遅れに起因して、直前の噴射により基準回転速度Ｎ０から変動している場合がある。このため、今回の噴射停止期間Ｔｓの直前に尿素水の噴射を行っている場合は、噴射停止期間Ｔｓの開始から（噴射期間Ｔｐの終了から）所定期間Ｔｄ経過後に、ポンプ回転速度Ｎを取得する。なお、今回の噴射停止期間Ｔｓの直前に尿素水の噴射を行っていない場合、ポンプ回転速度Ｎを取得するタイミングは、噴射停止期間Ｔｓ内であればよい。以下、噴射停止期間Ｔｓ内、あるいは、噴射停止期間Ｔｓの開始から所定期間Ｔｄ経過後に取得したポンプ回転速度Ｎを、噴射停止時回転速度Ｎｓと称する。

Ｓ２３においては、今回取得した噴射停止時回転速度Ｎｓを用いて、下記の式１により、基準回転速度Ｎ０を算出する。

基準回転速度Ｎ０＝Ｎ０ｐ×ｋ＋Ｎｓ×（１－ｋ）・・・（式１）
但し、Ｎ０ｐは基準回転速度Ｎ０の前回値である。ｋは係数であり、「０＜ｋ＜１」を満たす値であって、たとえば、０．９であってよい。

なお、所定期間平均化した値を用いて基準回転速度Ｎ０を算出してもよい。
Ｓ２３で基準回転速度Ｎ０を算出すると、今回のルーチンを終了する。

図７は、実噴射量算出部１３０および判定部１４０で実行される、実噴射量Ｑｐ算出／判定制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、内燃機関１０の作動中、所定期間毎に繰り返し処理される。本実施の形態では、このフローチャートにおいて、Ｓ３０～Ｓ３５までの処理を実噴射量算出部１３０で実行し、Ｓ３６以降の処理を判定部１４０で実行するが、いずれの機能ブロックで実行してもよい。

Ｓ３０で、添加弁開閉指示がＯＮ指示であるか否かを判定する。ＯＦＦ指示（噴射停止期間Ｔｓ）である場合は、否定判定され、今回のルーチンを終了する。ＯＮ指示（噴射期間Ｔｐ）である場合は、肯定判定され、Ｓ３１へ進む。

Ｓ３１では、前後加速度センサ６２で検出した前後加速度（前後Ｇ）に基づいて補正値Ｎｈを求め、補正値Ｎｈを用いて基準回転速度Ｎ０を補正して、補正後基準回転速度Ｎｃを算出する。図８は、補正値Ｎｈの算出用マップである。本実施の形態では、図８に示すように、車両１が加速して正方向（前方向）の加速度（前後Ｇ）が大きくなると、補正値Ｎｈは負方向に大きくなり、車両１が減速して負方向（後方向）の加速度（前後Ｇ）が大きくなると、補正値は正方向に大きくなる。補正値Ｎｈと前後Ｇの関係は、ポンプ４１の配置位置および配置方向によって異なるので、予め実験等によって、補正値Ｎｈの算出用マップ（図８）が作成される。

Ｓ３１では、検出した前後Ｇに基づいて、図８の算出用マップから補正値Ｎｈを求める。そして、基準回転速度Ｎ０に補正値Ｎｈを加算することにより、補正後基準回転速度Ｎｃを求める。（補正後基準回転速度Ｎｃ＝基準回転速度Ｎ０＋補正値Ｎｈ）なお、基準回転速度Ｎ０は、図６のＳ２３で算出した値である。

続くＳ３２では、補正後基準回転速度Ｎｃと尿素水噴射時のポンプ回転速度Ｎの差に基づいて、尿素水噴射に伴うポンプ回転速度Ｎの上昇量ΔＮを算出する。図２に示すように、尿素添加弁３０から尿素水が噴射されると、噴射期間Ｔｐの終了から所定期間Ｔｄが経過するまで、ポンプ回転速度Ｎが上昇する。噴射期間Ｔｐと所定期間Ｔｄを併せた期間を計算期間Ｔｃと称する。本実施の形態では、計算期間Ｔｃに亘ってポンプ回転速度Ｎを取得する。なお。計算期間Ｔｃに亘って取得したポンプ回転速度Ｎを、噴射時回転速度とも称する。そして、取得したポンプ回転速度Ｎ（噴射時回転速度）から補正後基準回転速度Ｎｃを差し引く（減算する）ことにより、計算期間Ｔｃに亘って上昇量ΔＮを算出する。

Ｓ３３では、計算期間Ｔｃに亘って算出した上昇量ΔＮに基づいて、実噴射量Ｑｐを算出する。図９は、上昇量積算値ΣΔＮと実噴射量Ｑｐの換算マップである。上昇量積算値ΣΔＮは上昇量ΔＮの積算値であり、計算期間Ｔｃにおいて、補正後基準回転速度Ｎｃとポンプ回転速度Ｎに囲まれた面積の大きさである。Ｓ３３では、計算期間Ｔｃに亘って算出した上昇量ΔＮを積算して上昇量積算値ΣΔＮを算出し、算出した上昇量積算値ΣΔＮを、図９の換算マップを用いて実噴射量Ｑｐに換算し、実噴射量Ｑｐを算出する。

続くＳ３４で、実噴射量Ｑｐを算出した回数を示すカウンタＣｔをインクリメントしたあと、Ｓ３５へ進む。Ｓ３５では、カウンタＣｔの値が所定値α以上であるか否かを判定する。所定値αは、尿素添加弁３０の供給異常を適正に判定するために、実噴射量Ｑｐを積算する計算期間Ｔｃの数であり、たとえば、本実施の形態では「１００」に設定している。カウンタＣｔの値が所定値α未満であり、Ｓ３５で否定判定されると、今回のルーチンを終了する。カウンタＣｔの値が所定値α以上であり、Ｓ３５で肯定判定されると、Ｓ３６へ進む。

Ｓ３６では、積算実噴射量ΣＱｐと積算指令噴射量ΣＱｏを算出する。積算実噴射量ΣＱｐは、カウンタＣｔが１から所定値αになるまで、Ｓ３３で算出された（α個の）実噴射量Ｑｐを積算したものである。同様に、積算指令噴射量ΣＱｏは、カウンタＣｔが１から所定値αになるまで、図５のＳ１１で算出された（α個の）指令噴射量Ｑｏを積算したものである。

続くＳ３７では、積算実噴射量ΣＱｐと積算指令噴射量ΣＱｏとの差の絶対値である噴射量差Ｄｃ（Ｄｃ＝｜ΣＱｐ－ΣＱｏ｜）を算出したあと、Ｓ３８に進み、カウンタＣｔを０にリセットする。

Ｓ３９では、噴射量差Ｄｃが異常判定閾値β以上か否かを判定する。異常判定閾値βは、尿素添加弁３０から供給（噴射）される尿素水の供給量に、尿素添加弁３０の経年変化以上の許容できない変化が生じているか否かを判定する閾値である。たとえば、異常判定閾値βは、積算指令噴射量ΣＱｏの１／４に相当する値であってよい。噴射量差Ｄｃが異常判定閾値β未満の場合は、尿素添加弁３０の供給異常は発生していないので、Ｓ３９で否定判定され、Ｓ４０に進み、正常判定を行ったあと、今回のルーチンを終了する。

噴射量差Ｄｃが異常判定閾値β以上の場合は、尿素水の供給異常（噴射異常）が発生しているので、Ｓ３９で肯定判定され、Ｓ４１に進む。Ｓ４１では、異常判定を行い、たとえば、ＨＭＩ装置５０のディスプレイに、尿素水の供給異常である旨を表示して、今回のルーチンを終了する。

図１０は、積算指令噴射量ΣＱｏと積算実噴射量ΣＱｐの推移を示す図である。カウンタＣｔの値が大きくなるにしたがい、積算指令噴射量ΣＱｏと積算実噴射量ΣＱｐも大きくなる。カウンタＣｔの値が所定値αになると、Ｓ３７で噴射量差Ｄｃが算出される。図１０の実線で示した積算実噴射量ΣＱｐのように、噴射量差Ｄｃが異常判定閾値βより小さい場合は、実噴射量Ｑｐと指令噴射量Ｑｏの乖離が小さいので、尿素水の供給異常は発生していないと判断できる（正常であると判断できる）。一方、図１０の破線で示した積算実噴射量ΣＱｐのように、噴射量差Ｄｃが異常判定閾値β以上である場合、実噴射量Ｑｐと指令噴射量Ｑｏの乖離が大きいので、尿素水の供給異常（噴射異常）が発生していると判断できる。

本実施の形態によれば、判定部１４０は、指令噴射量算出部１２０で算出した指令噴射量Ｑｏと、実噴射量算出部１３０で算出した実噴射量Ｑｐとを比較することにより、尿素添加弁３０の供給異常を判定する。実噴射量算出部１３０は、尿素水噴射停止時における基準回転速度Ｎ０と尿素水噴射時におけるポンプ回転速度Ｎ（噴射時回転速度）との差に基づいて実噴射量Ｑｐを算出する際、車両１に加わる前後加速度（前後Ｇ）を用いて基準回転速度Ｎ０を補正することにより補正後基準回転速度Ｎｃを算出し、補正後基準回転速度Ｎｃと噴射時回転速度との差に基づいて実噴射量Ｑｐを算出する。前後Ｇ応じて基準回転速度Ｎ０を補正して、実噴射量Ｑｐを算出するので、車両１に加わる前後Ｇの影響を排除することができ、実噴射量Ｑｐを精度良く算出することができる。したがって、車両１の走行中であっても、尿素添加弁３０の供給異常を精度良く判定でき、供給異常を判定する機会が減少することもない。

本実施の形態によれば、実噴射量算出部１３０は、車両１が平坦路に停車しているときに基準回転速度Ｎ０を取得している。したがって、前後Ｇがポンプ４１に加わらず、かつ、噴射停止期間Ｔｓが比較的長い停車時に、基準回転速度Ｎ０を算出するので、基準回転速度Ｎ０を精度良く算出することができる。なお、Ｓ２１を廃止して、車両１が停車しているときに、基準回転速度Ｎ０を取得するようにしてもよい。これにより、車両１の走行による前後Ｇがポンプ４１に加わらず、かつ、噴射停止期間Ｔｓが比較的長い停車時に、基準回転速度Ｎ０を算出するので、基準回転速度Ｎ０を精度良く算出することができる。また、S２０を廃止して、車両１が定速走行しているときにも、基準回転速度Ｎ０を取得するようにしてもよい。これにより、機会を減少することなく基準回転速度Ｎ０を精度良く算出することができる。

本実施の形態によれば、判定部１４０は、指令噴射量Ｑｏを積算した積算指令噴射量ΣＱｏと、実噴射量Ｑｐを積算した積算実噴射量ΣＱｐとを比較することにより、尿素添加弁３０の供給異常を判定している。したがって、計算期間Ｔｃにおける、指令噴射量Ｑｏおよび実噴射量Ｑｐの値が小さくとも、尿素添加弁３０の供給異常を、的確に判定することができる。

なお、本実施の形態では、実噴射量Ｑｐを算出した回数を示すカウンタＣｔの値が所定値α以上になったとき、積算実噴射量ΣＱｐと積算指令噴射量ΣＱｏを算出し、噴射量差Ｄｃ（Ｄｃ＝｜ΣＱｐ－ΣＱｏ｜）を求めている。しかし、カウンタＣｔを用いることなく、噴射量差Ｄｃを求めるようにしてもよい。たとえば、図７のＳ３４～Ｓ３８を廃止し、Ｓ３３が処理されたあと、積算実噴射量ΣＱｐと積算指令噴射量ΣＱｏを算出する。この場合、積算実噴射量ΣＱｐは、Ｓ３３で算出された実噴射量Ｑｐの積算値である。また、積算指令噴射量ΣＱｏは、積算実噴射量ΣＱｐの積算期間における指令噴射量Ｑｏを積算したものである。そして、積算実噴射量ΣＱｐが所定値Ａ以上になったときに、噴射量差Ｄｃ（Ｄｃ＝｜ΣＱｐ－ΣＱｏ｜）を算出し、Ｓ３９へ進む。このように噴射量差Ｄｃを算出すれば、指令噴射量Ｑｏおよび実噴射量Ｑｐの値が小さくとも、尿素添加弁３０の供給異常を、的確に判定することができる。

（変形例１）
尿素添加弁３０が、周期Ｔ毎に尿素水の噴射と噴射停止を繰り返す場合、噴射停止時におけるポンプ回転速度Ｎは、前後Ｇによって変化するが、連続して算出される噴射時回転速度も、ポンプ４１に加わった加速度によって同様に変化する。このため、噴射停止時回転速度Ｎｓと噴射時回転速度とを連続して算出（取得）でき、噴射停止時回転速度Ｎｓと噴射時回転速度の差から、上昇量ΔＮを算出できる場合は、前後Ｇが実噴射量Ｑｐの算出精度へ与える影響は無視し得る。

図１１は、前後Ｇとポンプ回転速度Ｎの関係を示した図である。時刻ｔ１にアクセルペダルを踏み込み加速を開始すると、中段に示すように、前後加速度（前後Ｇ）が立ち上がる（前加速度が大きくなる）。ポンプ４１に加わる前後Ｇによって、噴射停止時回転速度Ｎｓが低下する。このため、図１１に示すように、加速が開始された時刻ｔ１直後の噴射区間ｉにおいて、噴射停止時のポンプ回転速度Ｎの大きさは、加速が開始する前の噴射区間ｉ－１における基準回転速度Ｎ０より小さな噴射停止時回転速度Ｎｓとなるが、噴射区間ｉに続く噴射区間ｉ＋１における噴射時回転速度も、ポンプ４１に加わる前後Ｇによって、同様に変化する。したがって、噴射区間ｉにおける噴射停止時回転速度Ｎｓに対する、噴射区間ｉ＋１における噴射時のポンプ回転速度Ｎの上昇量ΔＮに基づいて、実噴射量Ｑｐを算出することにより、前後Ｇによる実噴射量Ｑｐの算出精度の影響を排除することができる（前後Ｇの影響を無視し得る）。

変形例１では、実噴射量Ｑｐの算出対象となる噴射期間Ｔｐの噴射開始前における噴射停止時回転速度Ｎｓを取得し、取得した噴射停止時回転速度Ｎｓと算出対象となる噴射期間Ｔｐにおける噴射時回転速度との差を用いて、実噴射量Ｑｐを算出する。

図１２および図１３は、変形例１における、実噴射量算出部１３０および判定部１４０で実行される、実噴射量Ｑｐ算出／判定制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、図７のフローチャートのＳ３０を、Ｓ５０～Ｓ５５に置き換えたものであり、Ｓ３１～Ｓ４１の処理は、図７のフローチャートと同一であるので、Ｓ３１～Ｓ４１の処理の説明は省略する。なお、変形例１においても、噴射期間Ｔｐ算出制御（図５）および基準回転速度Ｎ０算出制御（図６）を、上記実施の形態と同様に、実行する。

図１２において、Ｓ５０では、添加弁開閉指示がＯＮ指示であるか否かを判定する。ＯＦＦ指示（噴射停止期間Ｔｓ）である場合は、否定判定され、Ｓ５１へ進む。Ｓ５１では、回転速度センサ４５で検出したポンプ回転速度Ｎに基づいて、噴射停止時回転速度Ｎｓを取得する。噴射停止時回転速度Ｎｓは、上記実施の形態と同様に、（図２を参照して）噴射停止期間Ｔｓの開始から（噴射期間Ｔｐの終了から）所定期間Ｔｄ経過後における、ポンプ回転速度Ｎの値である。今回の噴射停止期間Ｔｓの直前に尿素水の噴射を行っていない場合、噴射停止時回転速度Ｎｓを取得するタイミングは、噴射停止期間Ｔｓ内であればよい。

尿素添加弁３０から噴射される尿素水量が多くなり、噴射期間Ｔｐが長くなると、噴射停止期間Ｔｓの開始から所定期間Ｔｄ経過後には、次回の噴射が開始されており、噴射停止時回転速度Ｎｓを取得できない場合がある、この場合は、Ｓ５１において、噴射停止時回転速度Ｎｓを取得することなく、今回のルーチンを終了する。

Ｓ５０において、添加弁開閉指示がＯＮ指示（噴射期間Ｔｐ）である場合は、肯定判定されＳ５２へ進む。Ｓ５２では、今回の噴射期間Ｔｐの前の噴射区間において、噴射停止時回転速度Ｎｓを取得済みであるか否かを判定する。たとえば、今回の噴射期間Ｔｐが噴射区間ｉ＋１（図１１参照）である場合は、噴射区間ｉにおいて噴射停止時回転速度Ｎｓが取得されているか否かを判定する。今回の噴射期間Ｔｐの前の噴射区間において、噴射停止時回転速度Ｎｓを取得済みである場合は、Ｓ５２で肯定判定されＳ５３へ進む。

Ｓ５３では、上記実施の形態と同様に、計算期間Ｔｃ（図２参照）に亘って噴射時回転速度を取得する。そして、取得した噴射時回転速度から、今回の噴射期間Ｔｐの前の噴射区間において取得した噴射停止時回転速度Ｎｓを差し引く（減算する）ことにより、計算期間Ｔｃに亘って上昇量ΔＮを算出する。たとえば、今回の噴射期間Ｔｐが噴射区間ｉ＋１（図１１参照）である場合は、噴射区間ｉ＋１の噴射時回転速度から、噴射区間ｉの噴射停止時回転速度Ｎｓを減算することにより、上昇量ΔＮを算出する。

続くＳ５４では、Ｓ５３で算出した上昇量ΔＮに基づいて、実噴射量Ｑｐを算出する。上記実施の形態と同様に、Ｓ５３で算出した上昇量ΔＮを積算して上昇量積算値ΣΔＮを算出し、算出した上昇量積算値ΣΔＮを、図９の換算マップを用いて実噴射量Ｑｐに換算し、実噴射量Ｑｐを算出したあと、Ｓ５５へ進み、実噴射量Ｑｐを算出した回数を示すカウンタＣｔをインクリメントし、Ｓ３５へ進む。Ｓ３５以降の処理は、図７のフローチャートと同様である。

Ｓ５２において、今回の噴射期間Ｔｐの前の噴射区間において、噴射停止時回転速度Ｎｓを取得できていないとき、たとえば、今回の噴射期間Ｔｐが噴射区間ｉ＋１（図１１参照）である場合に、噴射区間ｉにおいて噴射停止時回転速度Ｎｓを取得できていないときには、否定判定されＳ３１へ進む。Ｓ３１以降に処理は、図７のフローチャートと同様である。

この変形例１によれば、実噴射量算出部１３０は、尿素添加弁３０の噴射開始前の噴射停止時回転速度Ｎｓ対する噴射開始後の噴射時回転速度の上昇量に基づいて実噴射量Ｑｐを算出する（Ｓ５０～Ｓ５４）。尿素添加弁３０の噴射開始前の噴射停止時回転速度Ｎｓは、尿素添加弁３０の噴射停止時におけるポンプの回転速度である基準回転速度Ｎ０に相当し、ポンプ４１に前後Ｇが加わると変化するが、連続して算出される噴射時回転速度も、ポンプ４１に加わった前後Ｇによって同様に変化する。このため、尿素添加弁３０の噴射開始前の噴射停止時回転速度Ｎｓ対する噴射開始後の噴射時回転速度の上昇量ΔＮに基づいて、実噴射量Ｑｐを算出しても、前後Ｇによる影響を排除できる。したがって、車両１の走行中であっても、尿素添加弁３０の供給異常を精度良く判定でき、供給異常を判定する機会が減少することもない。

この変形例１によれば、尿素添加弁３０の噴射開始前の噴射停止時回転速度Ｎｓを取得できない場合には（Ｓ５２で否定判定）、上記実施の形態と同様に、車両１が停車しているときに取得した基準回転速度Ｎ０を前後Ｇで補正した補正後基準回転速度Ｎｃと、噴射時回転速度との差に基づいて実噴射量Ｑｐを算出する。前後Ｇ応じて基準回転速度Ｎ０を補正して、実噴射量Ｑｐを算出するので、車両１に加わる前後Ｇの影響を排除することができ、実噴射量Ｑｐを精度良く算出することができる。したがって、車両１の走行中であっても、尿素添加弁３０の供給異常を精度良く判定でき、供給異常を判定する機会が減少することもない。

（変形例２）
上記の実施の形態では、実噴射量Ｑｐ算出／異常判定制御（図７）において、前後加速度（前後Ｇ）に基づいて基準回転速度Ｎ０を補正し、補正後基準回転速度Ｎｃを求めていた（Ｓ３１）。しかし、車両１に加わる横加速度（横Ｇ）を、横加速度センサ６３で検出し、前後Ｇに加え横Ｇを用いて、基準回転速度Ｎ０を補正し、補正後基準回転速度Ｎｃを求めてもよい。

図１４は、変形例２における、補正値Ｎｈの算出用マップである。図１４に示すように、変形例２では、前後加速度センサ６２で検出した前後Ｇと、横加速度センサ６３で検出した横Ｇとを用いて、補正値Ｎｈが算出される。補正値Ｎｈと前後Ｇおよび横Ｇの関係は、ポンプ４１配置位置および配置方向によって異なるので、予め実験等によって、図１４の補正値Ｎｈの算出用マップが作成される。なお、図１４において、車両１の右旋回時に発生する横Ｇが正であり、左旋回時に発生する横Ｇが負である。

実噴射量Ｑｐ算出／異常判定制御（図７）のＳ３１において、前後Ｇおよび横Ｇを用いて、図１４の算出マップより補正値Ｎｈを求めることにより、ポンプ４１に加わる横Ｇの影響も考慮し（横Ｇの影響を排除し）て、実噴射量Ｑｐを算出できるので、さらに精度よく、尿素添加弁３０の供給異常を判定することができる。

（変形例３）
上記の実施の形態では、実噴射量Ｑｐ算出／異常判定制御（図７）において、添加弁開閉指示がＯＮ指示であり、尿素添加弁３０から尿素水が噴射されているとき（Ｓ３０で肯定判定）、Ｓ３１で、前後加速度センサ６２で検出した前後Ｇに基づいて基準回転速度Ｎ０を補正し、補正後基準回転速度Ｎｃを求めている。前後加速度センサ６２の検出信号が、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００以外の他のＥＣＵ（たとえば、ブレーキＥＣＵ）に入力されている場合、Ｅ／Ｇ－ＥＵＣ１００は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信等によりブレーキＥＣＵから前後Ｇを取得する。これにより、前後加速度センサ６２とＥ／Ｇ－ＥＣＵ１００を、じか線で接続するよりも、コストの低減が図れる。この場合、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００による前後Ｇの取得時期が、尿素添加弁３０の噴射期間よりも遅れ、噴射時回転速度を取得する時期と横Ｇの取得時期が一致しない状況もある。

変形例３では、尿素添加弁３０の噴射と噴射停止の１周期における前後Ｇの平均値である平均前後Ｇを算出し、この平均前後Ｇを用いて、この１周期における実噴射量Ｑｐを算出するための基準回転速度Ｎ０を補正することにより、噴射時回転速度を取得する時期と横Ｇの取得時期が一致しない状況であっても（噴射時回転速度を取得するタイミングにおける前後Ｇを、リアルタイムで取得できない状況であっても）、実噴射量Ｑｐを精度よく算出可能とする。

図１５は、変形例３における、前後Ｇとポンプ回転速度Ｎの関係を示した図である。噴射区間ｉの開始と同時に時刻ｔ１でアクセルペダルを踏み込み加速を開始すると、前後加速度（前後Ｇ）が立ち上がる（前加速度が大きくなる）。Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００がＣＡＮ通信により噴射区間ｉにおける前後Ｇの取得する場合、前後Ｇの取得時期（取得タイミング）が遅れる。この場合、噴射区間ｉ＋１において、噴射区間ｉの１周期における前後Ｇの平均値である平均前後Ｇを算出し、平均前後Ｇを用いて、基準回転速度Ｎ０を補正し、補正後基準回転速度Ｎｃを求める。そして、この補正後基準回転速度Ｎｃと噴射区間ｉにおける噴射時回転速度との差から、上昇量ΔＮを求め、実噴射量Ｑｐを算出する。

図１６は、変形例３における、実噴射量算出部１３０および判定部１４０で実行される、実噴射量Ｑｐ算出／判定制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、図７のフローチャートのＳ３１、Ｓ３２を、Ｓ６０、Ｓ６１、Ｓ６２に置き換えたものであり、Ｓ３０、Ｓ３３～Ｓ４１の処理は、図７のフローチャートと同一であるので、Ｓ３０、Ｓ３３～Ｓ４１の処理の説明は省略する。なお、変形例３においても、噴射期間Ｔｐ算出制御（図５）および基準回転速度Ｎ０算出制御（図６）を、上記実施の形態と同様に、実行する。

図１６において、添加弁開閉指示がＯＮ指示（噴射期間Ｔｐ）であり、Ｓ３０で肯定判定されると、Ｓ６０に進む、Ｓ６０では、前回噴射区間における前後Ｇの平均値である平均前後Ｇを算出する。たとえば、前回噴射区間における前後Ｇを、前後Ｇのサンプリング時間毎（サンプリング間隔毎）に積算し、その積算値を積算回数で除することにより、前回噴射区間における平均前後Ｇを算出してよい。また、前回噴射区間の開始時の前後Ｇと前回噴射区間の終了時の前後Ｇを加算し、その加算値を２で除することにより、平均前後Ｇを求めてもよい。

続くＳ６１では、Ｓ６０で算出した平均前後Ｇを用いて、基準回転速度Ｎ０を補正して、補正後基準回転速度Ｎｃを求める。上記実施の形態と同様に、平均前後Ｇに基づいて、図８の算出用マップから補正値Ｎｈを求め、基準回転速度Ｎ０に補正値Ｎｈを加算することにより、補正後基準回転速度Ｎｃを算出する。基準回転速度Ｎ０は、図６のＳ２３で算出した値である。

続くＳ６２では、Ｓ６１で算出した補正後基準回転速度Ｎｃと、前回噴射区間における噴射時回転速度との差に基づいて、前回噴射区間における上昇量ΔＮを算出する。たとえば、前回の噴射区間のとき、計算期間Ｔｃに亘ってポンプ回転速度Ｎを取得し、前回噴射区間の噴射時回転速度として、メモリ１０２に記憶する。そして、Ｓ６２において、メモリ１０２から前回噴射区間の噴射時回転速度を読み出し、読み出した噴射時回転速度からＳ６１で算出した補正後基準回転速度Ｎｃを差し引く（減算する）ことにより、前回噴射区間における計算期間Ｔｃに亘った上昇量ΔＮを算出する。

Ｓ３３では、計算期間Ｔｃに亘って算出した上昇量ΔＮに基づいて、前回噴射区間における実噴射量Ｑｐを算出する。Ｓ３３以降の処理は、図７のフローチャート（上記実施の形態）と同様であるので、その説明を省略する。

この変形例３によれば、尿素添加弁３０の前回噴射区間（噴射と噴射停止）の１周期における前後Ｇの平均値である平均前後Ｇを算出し、この平均前後Ｇを用いて、この１周期（前回噴射区間）における実噴射量Ｑｐを算出するための基準回転速度Ｎ０を補正し、補正後基準回転速度Ｎｃを算出している。そして、その１周期（前回噴射区間）における噴射時回転速度から補正後基準回転速度Ｎｃを減算して、その１周期（前回噴射期間）の上昇量ΔＮを求め、その１周期（前回噴射期間）の実噴射量Ｑｐを算出している。

尿素添加弁３０の噴射と噴射停止の１周期における平均前後Ｇの算出は、一般的に、この１周期が終了した後に実行される。（１周期における前後Ｇを取得した後に、平均前後Ｇを算出する。）変形例３では、平均前後Ｇを用いて基準回転速度Ｎ０を補正しているので、前後加速度センサ６２で検出される前後Ｇをリアルタイムで取得できなくとも、１周期における前後Ｇを取得した後に平均前後Ｇを算出して、基準回転速度Ｎ０を補正することができる。これにより、前後加速度センサ６２とＥ／Ｇ－ＥＣＵ１００が、じか線で接続されていなくとも、実噴射量Ｑｐの算出精度を担保でき、精度良く供給異常を判定することができる。

変形例３では、Ｓ６０～Ｓ６２において、前回噴射区間の平均前後Ｇ、前回噴射区間の補正後基準回転速度Ｎｃ、前回噴射区間の上昇量ΔＮを算出しているが、前々回噴射区間の平均前後Ｇ、前々回噴射区間の補正後基準回転速度Ｎｃ、前々回噴射区間の上昇量ΔＮを算出し、Ｓ３３で、前々回噴射区間における実噴射量Ｑｐを算出してもよい。また、３回以上前の噴射区間の平均前後Ｇ等を算出して、３回以上前の噴射区間の実噴射量Ｑｐを求めるようにしてもよい。

本開示における実施態様を例示すると、次のような態様を例示できる。
内燃機関の排気浄化装置は、車両（１）に搭載された内燃機関（１０）の排気通路（２０）に還元剤を供給し、内燃機関（１０）から排出されたＮＯｘを浄化する内燃機関（１０）の排気浄化装置であって、所定の周期で噴射と噴射停止とを繰り返し実行することにより、排気通路（２０）に還元剤を噴射する添加弁（３０）と、回転駆動されることにより、還元剤を前記添加弁へ吐出するポンプ（４１）と、ポンプ（４１）から吐出された還元剤を添加弁（３０）に供給する供給通路（４２）と、添加弁（３０）とポンプ（４１）を制御する制御装置（１００）と、を備え、制御装置（１００）は、供給通路（４２）内の還元剤の圧力を所定圧に制御するポンプ制御部（１１０）と、添加弁（３０）の指令噴射量Ｑｏを算出する指令噴射量算出部（１２０）と、添加弁（３０）から噴射される実噴射量Ｑｐを算出する実噴射量算出部（１３０）と、指令噴射量Ｑｏと実噴射量Ｑｐとを比較することにより、添加弁（３０）の供給異常の有無を判定する判定部（１４０）と、を含み、実噴射量算出部（１３０）は、添加弁（３０）の噴射開始前に、噴射停止時におけるポンプ（４１）の回転速度である基準回転速度Ｎ０を取得し、続く噴射時におけるポンプ（４１）の回転速度である噴射時回転速度を取得するとともに、添加弁（３０）の噴射開始前の基準回転速度Ｎ０に対する添加弁（３０）の噴射開始後の噴射時回転速度の上昇量ΔＮに基づいて実噴射量Ｑｐを算出し、実噴射量算出部（１３０）は、添加弁（３０）の噴射開始前の基準回転速度Ｎ０を取得できない場合、車両（１）の停車時に算出した基準回転速度Ｎ０を車両（１）の加速度に応じて補正するとともに、補正後の基準回転速度Ｎ０と噴射時回転速度との差に基づいて実噴射量Ｑｐを算出する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、２ 排気浄化装置、３ トルクコンバータ付き自動変速機、５ ディファレンシャルギヤ、７ 駆動輪、１０ 内燃機関、２０ 排気通路、２２ 酸化触媒、２４ ＤＰＦ、２６ ＳＣＲ触媒、２８ 酸化触媒、３０ 尿素添加弁、４０ 尿素水タンク、４１ ポンプ、４２ 供給通路、４３ リターン通路、４４ 逆止弁、４５ 回転速度センサ、４６ 圧力センサ、４７ 水位センサ、５０ ＨＭＩ装置、６１ 車速センサ、６２ 前後加速度センサ、６３ 横加速度センサ、６４ アクセル開度センサ、６５ エンジン回転速度センサ、１００ Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ、１０１ ＣＰＵ。１０２ メモリ、１１０ ポンプ制御部、１２０ 指令噴射量算出部、１３０ 実噴射量算出部、１４０ 判定部。

Claims (7)

1. 車両に搭載された内燃機関の排気通路に還元剤を供給し、前記内燃機関から排出されたＮＯｘを浄化する内燃機関の排気浄化装置であって、
   前記排気通路に還元剤を噴射する添加弁と、
   回転駆動されることにより、還元剤を前記添加弁へ吐出するポンプと、
   前記ポンプから吐出された還元剤を前記添加弁に供給する供給通路と、
   前記添加弁と前記ポンプを制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記供給通路内の還元剤の圧力を所定圧に制御するポンプ制御部と、
   前記添加弁の指令噴射量を算出する指令噴射量算出部と、
   前記添加弁から噴射される実噴射量を算出する実噴射量算出部と、
   前記指令噴射量と前記実噴射量とを比較することにより、前記添加弁の供給異常の有無を判定する判定部と、を含み、
   前記実噴射量算出部は、前記添加弁の噴射停止時における前記ポンプの回転速度である基準回転速度と前記添加弁の噴射時における前記ポンプの回転速度である噴射時回転速度との差に基づいて前記実噴射量を算出するとともに、前記車両の加速度に応じて前記基準回転速度を補正する、内燃機関の排気浄化装置。
2. 前記実噴射量算出部は、前記車両の停車時に前記基準回転速度を算出する、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. 前記添加弁は、所定の周期で噴射と噴射停止とを繰り返し実行するよう制御され、
   前記実噴射量算出部は、前記添加弁の噴射開始前の前記基準回転速度を取得し、前記添加弁の噴射開始後の前記噴射時回転速度を取得するとともに、前記添加弁の噴射開始前の前記基準回転速度に対する前記添加弁の噴射開始後の前記噴射時回転速度の上昇量に基づいて前記実噴射量を算出し、
   前記実噴射量算出部は、前記添加弁の噴射開始前の前記基準回転速度を取得できない場合、前記車両の停車時に算出した前記基準回転速度を前記車両の加速度に応じて補正するとともに、補正後の前記基準回転速度と前記噴射時回転速度との差に基づいて前記実噴射量を算出する、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 前記添加弁は、所定の周期で噴射と噴射停止を繰り返し実行するよう制御され、
   前記実噴射量算出部は、前記噴射と前記噴射停止の１周期における前記車両の加速度の平均値である平均加速度を算出し、前記平均加速度を用いて、前記１周期における実噴射量を算出するための前記基準回転速度を補正する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 前記車両の前後加速度を検出する前後加速度センサを、さらに備え、
   前記実噴射量算出部は、前記前後加速度に応じて前記基準回転速度を補正する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
6. 前記車両の横加速度を検出する横加速度センサを、さらに備え、
   前記実噴射量算出部は、前記前後加速度および前記横加速度に応じて前記基準回転速度を補正する、請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置。
7. 前記添加弁は、所定の周期で噴射と噴射停止とを繰り返し実行するよう制御され、
   前記判定部は、複数の噴射における前記指令噴射量の積算値と、前記複数の噴射における前記実噴射量の積算値との差に基づいて、前記添加弁の供給異常の有無を判定する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。

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