JP5155838B2 - Reducing agent injection control device, control method for reducing agent injection device, and exhaust purification device for internal combustion engine - Google Patents

Reducing agent injection control device, control method for reducing agent injection device, and exhaust purification device for internal combustion engine Download PDF

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本発明は、還元剤噴射制御装置及び還元剤噴射装置の制御方法並びに内燃機関の排気浄化装置に関する。特に、還元触媒の上流側で還元剤を供給する還元剤噴射装置の制御を行う還元剤噴射制御装置及び還元剤噴射装置の制御方法並びにそのような還元剤噴射制御装置を備えた内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to a reducing agent injection control device, a control method for a reducing agent injection device, and an exhaust purification device for an internal combustion engine. In particular, a reducing agent injection control device that controls a reducing agent injection device that supplies a reducing agent upstream of the reduction catalyst, a control method for the reducing agent injection device, and an exhaust gas from an internal combustion engine equipped with such a reducing agent injection control device The present invention relates to a purification device.

従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガスには、環境汚染を及ぼすおそれのあるNOX(NOやNO2等の窒素酸化物)が含まれている。このNOXを還元して排気ガスを浄化するために用いられる排気浄化装置として、尿素水溶液等のアンモニア由来の液体還元剤を用いた排気浄化装置が知られている。この排気浄化装置は、尿素水溶液等を還元触媒の上流側で排気通路内に噴射し、尿素が加水分解することによって生成されるアンモニアを還元触媒に吸着させ、還元触媒に流入してくるNOXを、アンモニアによって窒素や水等に分解して放出するものである。 Conventionally, exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine contains NO x (nitrogen oxides such as NO and NO 2 ) that may cause environmental pollution. This as an exhaust gas purifying device used for the NO X is reduced to purify the exhaust gas, the exhaust gas purification apparatus using the liquid reducing agent from ammonia, such as urea aqueous solution has been known. The exhaust purification system injects aqueous urea solution or the like in the exhaust passage upstream of the reduction catalyst, the urea is adsorbed ammonia that is generated reduction catalyst by hydrolysis, come to flow into the reduction catalyst NO X Is decomposed into nitrogen or water by ammonia and released.

このような排気浄化装置では、排気ガス中に含まれるNOX量に対して還元剤の噴射量が不足すると、NOXの還元効率が低下して、NOXが還元触媒の下流側に流出するおそれがある。一方、還元剤の噴射量が過剰になると、尿素が加水分解して生成されるアンモニアが還元触媒の飽和吸着量を上回り、アンモニアが還元触媒の下流側に流出するおそれがある。 In such an exhaust purification device, when the injection amount of the reducing agent is insufficient with respect to the NO X amount contained in the exhaust gas, the NO X reduction efficiency is reduced and NO X flows out downstream of the reduction catalyst. There is a fear. On the other hand, if the injection amount of the reducing agent is excessive, ammonia generated by hydrolysis of urea may exceed the saturated adsorption amount of the reduction catalyst, and ammonia may flow out downstream of the reduction catalyst.

そこで、アンモニア又は尿素の少なくとも一方を還元剤とする場合において、簡素な構成で、アンモニア又は尿素の注入量を精度良く補正することができ、しかも、アンモニアの放出及びNOXの放出を最小限に抑える脱硝システム及び脱硝方法が提案されている。より具体的には、燃焼制御装置による所定の燃焼制御に基づいて発電器等の負荷にエネルギーを付与する内燃機関等の燃焼装置から配管を通じて排出されるNOXをアンモニアと反応させて、窒素と水にする脱硝装置を有する脱硝システムにおいて、上記脱硝装置の後段にNOXセンサを取付けて構成し、NOXセンサからの検出信号Siに基づいてアンモニア注入量を補正制御する脱硝システムが開示されている(特許文献1参照)。 Therefore, when at least one of ammonia and urea is used as the reducing agent, the injection amount of ammonia or urea can be accurately corrected with a simple configuration, and the release of ammonia and NO x can be minimized. A denitration system and a denitration method for suppressing the same have been proposed. More specifically, by reacting with ammonia a NO X discharged through the pipe from the combustion device such as an internal combustion engine to provide energy to a load of the power generation or the like based on a predetermined combustion control by the combustion controller, and nitrogen in denitration system comprising a denitrator for the water, constituted by attaching the NO X sensor downstream of the denitrator, an ammonia injection amount is disclosed denitration system for correction control based on the detection signal Si from the NO X sensor (See Patent Document 1).

より具体的には、上記特許文献1では、以下のようにしてアンモニア注入量が最適化されることが記載されている。まず、アンモニア及び尿素の注入量を増加させると、燃焼装置から排出されたNOXが還元され、これにより、NOXセンサのセンサ値が小さくなる。さらに注入を増加すると、今度はアンモニアが排出され、これにより、NOXセンサはアンモニアに感応し、センサ値が増加に転じる。NOXセンサのセンサ値が増加に転じたとき、アンモニア又は尿素の注入量が減少に転じる。アンモニア又は尿素の注入量が減少するにしたがって、NOXセンサのセンサ値が増大から減少に転じる。このとき、アンモニア及び尿素の注入量が増加に転じる。これらの一連の動作を繰り返すことによって、NOXとアンモニアの合計値が最小になる点(最適点)を中心に、アンモニア又は尿素の注入量の増減が繰り返され、アンモニア又は尿素の注入量が補正される。 More specifically, Patent Document 1 describes that the ammonia injection amount is optimized as follows. First, when the injection amounts of ammonia and urea are increased, the NO x discharged from the combustion device is reduced, and thereby the sensor value of the NO x sensor becomes small. If the injection is further increased, ammonia is now discharged, which causes the NO x sensor to be sensitive to ammonia and the sensor value to increase. When the sensor value of the NO x sensor starts to increase, the injection amount of ammonia or urea starts to decrease. As the injection amount of ammonia or urea decreases, the sensor value of the NO x sensor changes from increasing to decreasing. At this time, the injection amounts of ammonia and urea start to increase. By repeating these series of operations, the injection amount of ammonia or urea is repeatedly increased and decreased around the point where the total value of NO x and ammonia is minimized (optimum point), and the injection amount of ammonia or urea is corrected. Is done.

特開平10−33948号公報 (全文、全図)Japanese Patent Laid-Open No. 10-33948 (full text, full diagram)

しかしながら、特許文献1の脱硝システムは、噴射の当量点(最適量)を中心にアンモニア等の注入量の増減を繰り返すことで、全体としてアンモニア等の過不足が生じないようにアンモニア等の注入量が補正されるものである。したがって、アンモニア等の注入が行われる期間中、常に注入量の増減が行われるため、注入装置の動作制御が複雑である。
また、この特許文献1の脱硝システムは、内燃機関の運転条件及びNOX濃度の関係から求められるNOX濃度あるいはNOX量が実際の排出量から外れて、効率よく脱硝できなくなることを防ぐためのシステムであり、あらかじめ最適量を求めてアンモニア等を注入する構成とはなっていない。そのため、注入量の最適量が把握され、最適量を中心に注入量の増減が行われるまでに時間がかかるおそれがある。
However, the denitration system of Patent Document 1 repeats the increase and decrease of the injection amount of ammonia and the like around the equivalent point (optimum amount) of injection, so that the injection amount of ammonia and the like does not occur as a whole so that excess or shortage of ammonia or the like does not occur. Is corrected. Therefore, since the injection amount is constantly increased and decreased during the injection of ammonia or the like, the operation control of the injection device is complicated.
Further, the denitration system in Patent Document 1, to prevent the NO X concentration or amount of NO X is determined from the relationship between operating conditions and concentration of NO X internal combustion engine deviates from the actual emissions, it can not be efficiently denitration This system is not configured to inject ammonia or the like by obtaining an optimal amount in advance. Therefore, there is a possibility that it takes time until the optimum amount of injection is grasped and the injection amount is increased or decreased around the optimum amount.

一方、あらかじめ還元剤の要求噴射量を演算によって求め、この要求噴射量にしたがって還元剤噴射装置の制御を行うことによって、還元剤の噴射が行われる装置もある。あらかじめ要求噴射量を算出して還元剤を噴射させることによって、還元剤噴射装置の動作制御が著しく複雑になることが避けられる。例えば、アンモニアを吸着する機能を持った還元触媒が用いられる場合、還元剤の要求噴射量は、還元剤噴射装置を構成する部品の設計値や特性等を考慮しつつ、内燃機関から排出されるNOX流量や、還元触媒の温度、還元触媒に吸着されているアンモニアの吸着量等を含む複数のパラメータ値に基づいて演算で求められる。 On the other hand, there is also an apparatus in which the reducing agent is injected by obtaining the required injection amount of the reducing agent in advance and controlling the reducing agent injection device in accordance with the required injection amount. By calculating the required injection amount in advance and injecting the reducing agent, it is possible to avoid that the operation control of the reducing agent injection device becomes extremely complicated. For example, when a reduction catalyst having a function of adsorbing ammonia is used, the required injection amount of the reducing agent is discharged from the internal combustion engine while taking into account the design values and characteristics of the components constituting the reducing agent injection device. It is obtained by calculation based on a plurality of parameter values including the NO x flow rate, the temperature of the reduction catalyst, the adsorption amount of ammonia adsorbed on the reduction catalyst, and the like.

しかしながら、還元剤の要求噴射量をあらかじめ演算で求める場合、還元剤噴射装置を構成する部品の劣化や、時間の経過等に基づいて生じた演算値のずれ等によって、算出される要求噴射量が現実に必要な還元剤量との間で過不足を生じるおそれがある。還元剤の過不足が生じた場合には、アンモニア又はNOXのいずれかが還元触媒の下流側に流出することになるため、実噴射量が適正量になるように補正を行う手段が必要になる。 However, when the required injection amount of the reducing agent is obtained in advance, the calculated required injection amount may be reduced due to deterioration of parts constituting the reducing agent injection device, a deviation in the calculated value that occurs based on the passage of time, or the like. There is a risk of excess or deficiency with the amount of reducing agent actually required. When excess or deficiency of the reducing agent occurs, either ammonia or NO x will flow out downstream of the reduction catalyst, so a means for correcting the actual injection amount to be an appropriate amount is required. Become.

そこで、本発明の発明者は鋭意努力し、還元剤噴射制御装置において、少なくともNOX及びアンモニアに感応するセンサを用いて還元剤の実噴射量の異常を判定し、異常が発生したときには要求噴射量を演算するために用いるパラメータ値の補正を行うことによりこのような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明は、還元剤の要求噴射量にしたがって噴射した実噴射量に過不足が生じたときに、還元剤の実噴射量が適正化されるように補正が行われる還元剤噴射制御装置及び還元剤噴射装置の制御方法、並びにそのような還元剤噴射制御装置を備えた内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the inventor of the present invention has made diligent efforts to determine an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent using a sensor that is sensitive to at least NO x and ammonia in the reducing agent injection control device. The present invention has been completed by finding that such a problem can be solved by correcting the parameter value used for calculating the quantity. That is, the present invention relates to a reducing agent injection control device that performs correction so that the actual injection amount of the reducing agent is optimized when the actual injection amount injected according to the required injection amount of the reducing agent is excessive or insufficient. It is another object of the present invention to provide a control method for a reducing agent injection device, and an exhaust purification device for an internal combustion engine including such a reducing agent injection control device.

本発明によれば、内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXをアンモニアを用いて還元する還元触媒の上流側に、アンモニアを生成可能な還元剤を噴射する還元剤噴射装置の制御を行う還元剤噴射制御装置において、少なくとも内燃機関から排出されるNOX量、還元触媒の温度、及び還元触媒におけるアンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて還元剤の要求噴射量を算出する要求噴射量演算部と、要求噴射量に従い還元剤噴射装置から還元剤を噴射させる還元剤噴射制御部と、還元触媒の下流側に設けられた少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して還元剤の実噴射量の異常を判定する噴射量異常判定部と、実噴射量の異常が生じたときに、要求噴射量演算部のパラメータ値の補正を行う噴射量演算パラメータ値補正部と、パラメータ値の補正を所定回数行った後にも実噴射量の異常が見られる場合に、要求噴射量演算部で算出された要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行う噴射量補正部と、を備え、噴射量異常判定部は、センサ値が閾値を超えたときに、還元触媒におけるアンモニアの吸着量の値を増量補正することにより還元剤の噴射量を要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後のセンサ値が閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、所定時間経過後のセンサ値が閾値を超えている場合には噴射量不足と判定するものであり、噴射量補正部は、噴射量異常判定部で判定された判定結果の履歴を参照し、履歴に基づいてシステム補正係数を設定し、かつ、所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行った後にも実噴射量の異常が見られる場合にシステム補正係数を補正することを特徴とする還元剤噴射制御装置が提供され、上述した問題を解決することができる。 According to the present invention, a reducing agent capable of generating ammonia is injected upstream of a reduction catalyst that is connected to an exhaust system of an internal combustion engine and adsorbs ammonia and reduces NOx in exhaust gas flowing in using ammonia. In the reducing agent injection control device for controlling the reducing agent injection device, the request for the reducing agent is based on parameter values including at least the amount of NOx discharged from the internal combustion engine, the temperature of the reduction catalyst, and the adsorption amount of ammonia in the reduction catalyst. A required injection amount calculation unit for calculating the injection amount, a reducing agent injection control unit for injecting the reducing agent from the reducing agent injection device according to the required injection amount, and a specification sensitive to at least NOx and ammonia provided downstream of the reduction catalyst An injection amount abnormality determination unit that compares the sensor value of the gas concentration sensor with a predetermined threshold value to determine an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent, and an abnormality in the actual injection amount occurs. When the, and the injection amount calculation parameter value correction unit for correcting the parameter values of the required injection amount calculation unit, when the abnormality of the actual injection quantity is observed even after a predetermined number of times the correction parameter value, the required injection amount An injection amount correction unit that corrects the required injection amount by multiplying the value of the required injection amount calculated by the calculation unit by a predetermined system correction coefficient, and the injection amount abnormality determination unit has a sensor value that is a threshold value. Is exceeded, the amount of adsorption of ammonia in the reduction catalyst is corrected to increase, and control is performed to reduce the injection amount of the reducing agent below the required injection amount, and the sensor value after a predetermined time is below the threshold value In this case, it is determined that the injection amount is excessive, and when the sensor value after a predetermined time has exceeded the threshold value, it is determined that the injection amount is insufficient. The injection amount correction unit is determined by the injection amount abnormality determination unit. The results When the system correction coefficient is set based on the history and the required injection amount is corrected by multiplying the predetermined system correction coefficient, the system correction coefficient is There is provided a reducing agent injection control device characterized by correcting , and the above-described problems can be solved.

本発明によれば、内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXをアンモニアを用いて還元する還元触媒の上流側に、アンモニアを生成可能な還元剤を噴射する還元剤噴射装置の制御を行う還元剤噴射制御装置において、少なくとも内燃機関から排出されるNOX量、還元触媒の温度、及び還元触媒におけるアンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて還元剤の要求噴射量を算出する要求噴射量演算部と、要求噴射量に従い還元剤噴射装置から還元剤を噴射させる還元剤噴射制御部と、還元触媒の下流側に設けられた少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して還元剤の実噴射量の異常を判定する噴射量異常判定部と、実噴射量の異常が生じたときに、要求噴射量演算部のパラメータ値の補正を行う噴射量演算パラメータ値補正部と、パラメータ値の補正を所定回数行った後にも実噴射量の異常が見られる場合に、要求噴射量演算部で算出された要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行う噴射量補正部と、還元剤噴射装置を構成する各部の異常診断を行う自己診断部と、を備え、噴射量異常判定部は、センサ値が閾値を超えたときに、還元触媒におけるアンモニアの吸着量の値を増量補正することにより還元剤の噴射量を要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後のセンサ値が閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、所定時間経過後のセンサ値が閾値を超えている場合には噴射量不足と判定するものであり、噴射量補正部は、自己診断部の診断結果に基づいてシステム補正係数を設定し、かつ、所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行った後にも実噴射量の異常が見られる場合にシステム補正係数を補正することを特徴とする還元剤噴射制御装置が提供され、上述した問題を解決することができる。According to the present invention, a reducing agent capable of generating ammonia is injected upstream of a reduction catalyst that is connected to an exhaust system of an internal combustion engine and adsorbs ammonia and reduces NOx in exhaust gas flowing in using ammonia. In the reducing agent injection control device for controlling the reducing agent injection device, the request for the reducing agent is based on parameter values including at least the amount of NOx discharged from the internal combustion engine, the temperature of the reduction catalyst, and the adsorption amount of ammonia in the reduction catalyst. A required injection amount calculation unit for calculating the injection amount, a reducing agent injection control unit for injecting the reducing agent from the reducing agent injection device according to the required injection amount, and a specification sensitive to at least NOx and ammonia provided downstream of the reduction catalyst An injection amount abnormality determination unit that compares the sensor value of the gas concentration sensor with a predetermined threshold value to determine an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent, and an abnormality in the actual injection amount occurs. The injection amount calculation parameter value correction unit that corrects the parameter value of the required injection amount calculation unit, and the required injection amount when an abnormality in the actual injection amount is observed after the parameter value is corrected a predetermined number of times. The injection amount correction unit that corrects the required injection amount by multiplying the value of the required injection amount calculated by the arithmetic unit by a predetermined system correction coefficient, and the self that performs abnormality diagnosis of each unit constituting the reducing agent injection device An injection amount abnormality determination unit that increases the amount of adsorption of ammonia in the reduction catalyst when the sensor value exceeds a threshold value, thereby correcting the injection amount of the reducing agent from the required injection amount. When the sensor value after a predetermined time elapses is less than or equal to the threshold, it is determined that the injection amount is excessive, and when the sensor value after the predetermined time elapses exceeds the threshold, it is determined that the injection amount is insufficient. Is a thing The injection amount correction unit sets a system correction coefficient based on the diagnosis result of the self-diagnosis unit, and after correcting the required injection amount by multiplying by a predetermined system correction coefficient, an abnormality in the actual injection amount is observed. A reducing agent injection control device is provided that corrects the system correction coefficient when possible, and can solve the above-described problems.

また、本発明の別の態様は、内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXをアンモニアを用いて還元する還元触媒の上流側に、アンモニアを生成可能な還元剤を噴射する還元剤噴射装置の制御方法において、少なくとも内燃機関から排出されるNOX量、還元触媒の温度、及び還元触媒におけるアンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて還元剤の要求噴射量を算出するとともに、要求噴射量に従い還元剤を噴射しながら、還元触媒の下流側に設けられた少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して、センサ値が閾値を超えたときに、還元触媒におけるアンモニアの吸着量の値を増量補正することにより還元剤の噴射量を要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後のセンサ値が閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、所定時間経過後のセンサ値が閾値を超えている場合には噴射量不足と判定することで、還元剤の実噴射量の異常を判定し、実噴射量の異常が生じたときに、要求噴射量の演算に用いるパラメータ値の補正を行い、パラメータ値の補正を所定回数行った後にも実噴射量の異常が見られる場合に、算出された要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行い、要求噴射量の補正においては、実噴射量の異常の判定結果の履歴を参照し、履歴に基づいてシステム補正係数を設定し、かつ、所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行った後にも実噴射量の異常が見られる場合にシステム補正係数を補正することを特徴とする還元剤噴射装置の制御方法である。 Further, another aspect of the present invention is capable of generating ammonia on the upstream side of a reduction catalyst that is connected to an exhaust system of an internal combustion engine and that adsorbs ammonia and reduces NOx in the inflowing exhaust gas using ammonia. In a control method for a reducing agent injection device for injecting a reducing agent, a required injection amount of the reducing agent based on parameter values including at least the amount of NOx discharged from the internal combustion engine, the temperature of the reduction catalyst, and the adsorption amount of ammonia in the reduction catalyst The sensor value of the specific gas concentration sensor that is sensitive to at least NOx and ammonia provided downstream of the reduction catalyst while injecting the reducing agent according to the required injection amount is compared with a predetermined threshold value. When the value exceeds the threshold, the amount of ammonia adsorbed on the reduction catalyst is corrected to increase, thereby reducing the injection amount of the reducing agent from the required injection amount. When the sensor value after a predetermined time elapses is less than or equal to the threshold, it is determined that the injection amount is excessive, and when the sensor value after the predetermined time elapses exceeds the threshold, it is determined that the injection amount is insufficient. After determining the abnormality of the actual injection amount of the reducing agent and correcting the parameter value used for calculating the required injection amount when the abnormality of the actual injection amount occurs, the parameter value is corrected a predetermined number of times. When the actual injection amount is abnormal, the required injection amount is corrected by multiplying the calculated required injection amount value by a predetermined system correction coefficient. Refer to the history of the determination result of the amount abnormality, set the system correction coefficient based on the history, and after correcting the required injection amount by multiplying by the predetermined system correction coefficient, the abnormality of the actual injection amount When seen A method of controlling the reducing agent injection apparatus characterized by correcting the Temu correction coefficient.

また、本発明の別の態様は、内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXをアンモニアを用いて還元する還元触媒の上流側に、アンモニアを生成可能な還元剤を噴射する還元剤噴射装置の制御方法において、少なくとも内燃機関から排出されるNOX量、還元触媒の温度、及び還元触媒におけるアンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて還元剤の要求噴射量を算出するとともに、要求噴射量に従い還元剤を噴射しながら、還元触媒の下流側に設けられた少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して、センサ値が閾値を超えたときに、還元触媒におけるアンモニアの吸着量の値を増量補正することにより還元剤の噴射量を要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後のセンサ値が閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、所定時間経過後のセンサ値が閾値を超えている場合には噴射量不足と判定することで、還元剤の実噴射量の異常を判定し、実噴射量の異常が生じたときに、要求噴射量の演算に用いるパラメータ値の補正を行い、パラメータ値の補正を所定回数行った後にも実噴射量の異常が見られる場合に、算出された要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行い、要求噴射量の補正においては、還元剤噴射装置を構成する各部の異常診断を行う自己診断の診断結果に基づいてシステム補正係数を設定し、かつ、所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行った後にも実噴射量の異常が見られる場合にシステム補正係数を補正することを特徴とする還元剤噴射装置の制御方法である。Further, another aspect of the present invention is capable of generating ammonia on the upstream side of a reduction catalyst that is connected to an exhaust system of an internal combustion engine and that adsorbs ammonia and reduces NOx in the inflowing exhaust gas using ammonia. In a control method for a reducing agent injection device for injecting a reducing agent, a required injection amount of the reducing agent based on parameter values including at least the amount of NOx discharged from the internal combustion engine, the temperature of the reduction catalyst, and the adsorption amount of ammonia in the reduction catalyst The sensor value of the specific gas concentration sensor that is sensitive to at least NOx and ammonia provided downstream of the reduction catalyst while injecting the reducing agent according to the required injection amount is compared with a predetermined threshold value. When the value exceeds the threshold, the amount of ammonia adsorbed on the reduction catalyst is corrected to increase, thereby reducing the injection amount of the reducing agent from the required injection amount. When the sensor value after a predetermined time elapses is less than or equal to the threshold, it is determined that the injection amount is excessive, and when the sensor value after the predetermined time elapses exceeds the threshold, it is determined that the injection amount is insufficient. After determining the abnormality of the actual injection amount of the reducing agent and correcting the parameter value used for calculating the required injection amount when the abnormality of the actual injection amount occurs, the parameter value is corrected a predetermined number of times. When the actual injection amount is abnormal, the required injection amount is corrected by multiplying the calculated required injection amount value by a predetermined system correction factor. The actual injection amount even after the required injection amount is corrected by setting the system correction coefficient based on the diagnosis result of the self-diagnosis that performs abnormality diagnosis of each part constituting the injection device and multiplying by the predetermined system correction coefficient Abnormalities A method of controlling the reducing agent injection apparatus characterized by correcting the system correction coefficient when seen.

また、本発明のさらに別の態様は、内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXをアンモニアを用いて還元する還元触媒と、アンモニアを生成可能な還元剤を還元触媒の上流側で噴射する還元剤噴射装置と、還元剤噴射装置の制御を行う制御装置と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、還元触媒の下流側に、少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度センサを備えるとともに、制御装置は、少なくとも内燃機関から排出されるNOX量、還元触媒の温度、及び還元触媒におけるアンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて還元剤の要求噴射量を算出する要求噴射量演算部と、要求噴射量に従い還元剤噴射装置から還元剤を噴射させる還元剤噴射制御部と、特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して還元剤の実噴射量の異常を判定する噴射量異常判定部と、実噴射量の異常が生じたときに、要求噴射量演算部のパラメータ値の補正を行う噴射量演算パラメータ値補正部と、パラメータ値の補正を所定回数行った後にも実噴射量の異常が見られる場合に、要求噴射量演算部で算出された要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行う噴射量補正部と、を備え、噴射量異常判定部は、センサ値が閾値を超えたときに、還元触媒におけるアンモニアの吸着量の値を増量補正することにより還元剤の噴射量を要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後のセンサ値が閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、所定時間経過後のセンサ値が閾値を超えている場合には噴射量不足と判定するものであり、噴射量補正部は、噴射量異常判定部で判定された判定結果の履歴を参照し、履歴に基づいてシステム補正係数を設定し、かつ、所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行った後にも実噴射量の異常が見られる場合にシステム補正係数を補正することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。 Further, another aspect of the present invention is a reduction catalyst that is connected to an exhaust system of an internal combustion engine and that adsorbs ammonia and reduces NOx in exhaust gas flowing in using ammonia, and a reducing agent capable of generating ammonia. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine comprising a reducing agent injection device for injecting the gas upstream of the reduction catalyst and a control device for controlling the reducing agent injection device, at least NOx and ammonia are provided downstream of the reduction catalyst. The control device is provided with a sensitive specific gas concentration sensor, and the control device is based on parameter values including at least the amount of NOx discharged from the internal combustion engine, the temperature of the reduction catalyst, and the amount of adsorption of ammonia in the reduction catalyst. A required injection amount calculation unit that calculates a reducing agent injection control unit that injects a reducing agent from the reducing agent injection device according to the required injection amount, and a specific gas concentration The sensor value of the sensor is compared with a predetermined threshold value to determine an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent, and when an abnormality in the actual injection amount occurs, The injection amount calculation parameter value correction unit that performs correction, and the value of the required injection amount that is calculated by the required injection amount calculation unit when an abnormality in the actual injection amount is observed even after the parameter value is corrected a predetermined number of times. An injection amount correction unit that corrects the required injection amount by multiplying by a predetermined system correction coefficient, and the injection amount abnormality determination unit is configured to adsorb the amount of ammonia in the reduction catalyst when the sensor value exceeds a threshold value. Control to reduce the injection amount of the reducing agent below the required injection amount by correcting the value of the amount to increase, and if the sensor value after the predetermined time elapses below the threshold, it is determined that the injection amount is excessive, and the predetermined time has elapsed Later sensor value is threshold When exceeding, it is determined that the injection amount is insufficient, and the injection amount correction unit refers to the history of the determination result determined by the injection amount abnormality determination unit, sets the system correction coefficient based on the history, An exhaust purification device for an internal combustion engine , wherein the system correction coefficient is corrected when an abnormality in the actual injection amount is observed even after the required injection amount is corrected by multiplying by a predetermined system correction coefficient. .

また、本発明のさらに別の態様は、内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXをアンモニアを用いて還元する還元触媒と、アンモニアを生成可能な還元剤を還元触媒の上流側で噴射する還元剤噴射装置と、還元剤噴射装置の制御を行う制御装置と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、還元触媒の下流側に、少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度センサを備えるとともに、制御装置は、少なくとも内燃機関から排出されるNOX量、還元触媒の温度、及び還元触媒におけるアンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて還元剤の要求噴射量を算出する要求噴射量演算部と、要求噴射量に従い還元剤噴射装置から還元剤を噴射させる還元剤噴射制御部と、特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して還元剤の実噴射量の異常を判定する噴射量異常判定部と、実噴射量の異常が生じたときに、要求噴射量演算部のパラメータ値の補正を行う噴射量演算パラメータ値補正部と、パラメータ値の補正を所定回数行った後にも実噴射量の異常が見られる場合に、要求噴射量演算部で算出された要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行う噴射量補正部と、還元剤噴射装置を構成する各部の異常診断を行う自己診断部と、を備え、噴射量異常判定部は、センサ値が閾値を超えたときに、還元触媒におけるアンモニアの吸着量の値を増量補正することにより還元剤の噴射量を要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後のセンサ値が閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、所定時間経過後のセンサ値が閾値を超えている場合には噴射量不足と判定するものであり、噴射量補正部は、自己診断部の診断結果に基づいてシステム補正係数を設定し、かつ、所定のシステム補正係数を乗じることにより要求噴射量の補正を行った後にも実噴射量の異常が見られる場合に、システム補正係数を補正することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。Further, another aspect of the present invention is a reduction catalyst that is connected to an exhaust system of an internal combustion engine and that adsorbs ammonia and reduces NOx in exhaust gas flowing in using ammonia, and a reducing agent capable of generating ammonia. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine comprising a reducing agent injection device for injecting the gas upstream of the reduction catalyst and a control device for controlling the reducing agent injection device, at least NOx and ammonia are provided downstream of the reduction catalyst. The control device is provided with a sensitive specific gas concentration sensor, and the control device is based on parameter values including at least the amount of NOx discharged from the internal combustion engine, the temperature of the reduction catalyst, and the amount of adsorption of ammonia in the reduction catalyst. A required injection amount calculation unit that calculates a reducing agent injection control unit that injects a reducing agent from the reducing agent injection device according to the required injection amount, and a specific gas concentration The sensor value of the sensor is compared with a predetermined threshold value to determine an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent, and when an abnormality in the actual injection amount occurs, The injection amount calculation parameter value correction unit that performs correction, and the value of the required injection amount that is calculated by the required injection amount calculation unit when an abnormality in the actual injection amount is observed even after the parameter value is corrected a predetermined number of times. An injection amount correction unit that corrects the required injection amount by multiplying by a predetermined system correction coefficient, and a self-diagnosis unit that performs abnormality diagnosis of each part constituting the reducing agent injection device, the injection amount abnormality determination unit is When the sensor value exceeds the threshold value, the amount of ammonia adsorbed on the reduction catalyst is corrected to be increased to correct the reducing agent injection amount below the required injection amount. Is below threshold In this case, it is determined that the injection amount is excessive, and when the sensor value after a predetermined time has exceeded the threshold value, it is determined that the injection amount is insufficient. The injection amount correction unit is based on the diagnosis result of the self-diagnosis unit. The system correction coefficient is corrected when an abnormality is found in the actual injection quantity even after the required injection quantity is corrected by setting the system correction coefficient and multiplying by a predetermined system correction coefficient. An exhaust emission control device for an internal combustion engine.

本発明の還元剤噴射制御装置及び還元剤噴射装置の制御方法によれば、所定の特定ガス濃度センサのセンサ値が所定の閾値を上回ったときに還元剤の実噴射量の異常と判定し、還元剤の要求噴射量の演算に用いられるパラメータ値の補正を行うことにより、還元剤噴射装置を構成する部品の劣化や、時間の経過等に基づいて生じた演算値のずれによって生じたパラメータ値の誤差がリセットされる。したがって、算出される還元剤の要求噴射量が適正化されるとともに、要求噴射量にしたがって噴射される還元剤の実噴射量の過不足が解消され、還元触媒下流側へのアンモニア又はNOXの流出が防止される。 According to the reducing agent injection control device and the control method of the reducing agent injection device of the present invention, when the sensor value of the predetermined specific gas concentration sensor exceeds a predetermined threshold, it is determined that the actual injection amount of the reducing agent is abnormal, By correcting the parameter value used for calculating the required injection amount of reducing agent, the parameter value caused by the deterioration of the parts that make up the reducing agent injection device or the deviation of the calculated value caused by the passage of time, etc. The error is reset. Therefore, the calculated required injection amount of the reducing agent is optimized, the excess or deficiency of the actual injection amount of the reducing agent injected according to the required injection amount is eliminated, and the ammonia or NO x to the downstream side of the reduction catalyst is eliminated. Outflow is prevented.

また、本発明の還元剤噴射制御装置において、噴射量異常判定部が、還元剤の実噴射量を要求噴射量よりも増加又は減少させ、所定時間経過後のセンサ値を閾値と比較することで実噴射量の過不足を判定することにより、実噴射量が過剰であるのか不足しているのかの判定が正確に行われる。したがって、還元剤の要求噴射量の演算に用いられるパラメータ値の補正を行う際に、増大補正するべきか減少補正するべきかの判断が適確に行われ、還元剤の実噴射量が迅速に適正化される。   Further, in the reducing agent injection control device of the present invention, the injection amount abnormality determining unit increases or decreases the actual injection amount of the reducing agent from the required injection amount, and compares the sensor value after a predetermined time with a threshold value. By determining whether the actual injection amount is excessive or insufficient, it is accurately determined whether the actual injection amount is excessive or insufficient. Therefore, when the parameter value used for calculating the required injection amount of the reducing agent is corrected, it is accurately determined whether to increase or decrease, and the actual injection amount of the reducing agent can be quickly determined. It is optimized.

また、本発明の還元剤噴射制御装置において、噴射量異常判定部が、還元触媒におけるアンモニアの実吸着量の値を増量補正することで還元剤の実噴射量を要求噴射量よりも減少させて、還元剤の実噴射量の過不足を判定することにより、還元触媒の下流側に流出するアンモニアの量を増加させることなく、還元剤の実噴射量の異常を判定することができる。   Further, in the reducing agent injection control device of the present invention, the injection amount abnormality determination unit increases the value of the actual adsorption amount of ammonia in the reduction catalyst to reduce the actual injection amount of the reducing agent from the required injection amount. By determining whether the actual injection amount of the reducing agent is excessive or insufficient, it is possible to determine an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent without increasing the amount of ammonia flowing out downstream of the reduction catalyst.

また、本発明の還元剤噴射制御装置において、パラメータ値の補正を所定回数行った後にも還元剤の実噴射量の異常が解消されない場合に、算出された還元剤の要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じて噴射量の補正を行う噴射量補正部が備えられることにより、パラメータ値の誤差ではない、還元剤噴射装置の何らかの不具合による要求噴射量の算出値のずれが解消され、要求噴射量にしたがって噴射される還元剤の実噴射量の過不足が適正化される。   Further, in the reducing agent injection control apparatus of the present invention, when the abnormality of the actual reducing agent injection amount is not resolved even after the parameter value is corrected a predetermined number of times, the calculated reducing agent required injection amount value By providing an injection amount correction unit that corrects the injection amount by multiplying by a predetermined system correction coefficient, the deviation of the calculated value of the required injection amount due to some malfunction of the reducing agent injection device, which is not an error in the parameter value, is eliminated Thus, excess / shortage of the actual injection amount of the reducing agent injected in accordance with the required injection amount is optimized.

また、本発明の還元剤噴射制御装置において、所定のシステム補正係数を乗じることによる噴射量の補正を行った後にも還元剤の実噴射量の異常が見られる場合に、噴射量補正部がシステム補正係数の補正を行うことにより、還元剤噴射装置に生じた何らかの不具合の度合いに応じて、要求噴射量が適正化される。   Further, in the reducing agent injection control device of the present invention, the injection amount correction unit is configured to operate the system when an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent is observed even after correcting the injection amount by multiplying by a predetermined system correction coefficient. By correcting the correction coefficient, the required injection amount is optimized according to the degree of some malfunction that has occurred in the reducing agent injection device.

また、本発明の還元剤噴射制御装置において、噴射量補正部が、それまでの還元剤の噴射量の過不足の履歴を考慮してシステム補正係数を設定することにより、還元剤の実噴射量の過剰状態又は不足状態に対応させて、要求噴射量の増量又は減量が適切に行われ、還元剤の実噴射量が迅速に適正化される。   Further, in the reducing agent injection control device of the present invention, the injection amount correction unit sets the system correction coefficient in consideration of the history of excess or shortage of the reducing agent injection amount so far, so that the actual reducing agent injection amount The required injection amount is appropriately increased or decreased in response to the excessive state or the insufficient state, and the actual injection amount of the reducing agent is quickly optimized.

また、本発明の還元剤噴射制御装置において、噴射量補正部が、還元剤噴射装置を構成する各部の異常診断の結果に基づいてシステム補正係数を設定することにより、還元剤噴射装置の各部の現在の状態に即してシステム補正係数が設定され、還元剤の実噴射量が精度よく適正化される。   Further, in the reducing agent injection control device of the present invention, the injection amount correction unit sets a system correction coefficient based on an abnormality diagnosis result of each unit constituting the reducing agent injection device, so that each part of the reducing agent injection device The system correction coefficient is set according to the current state, and the actual injection amount of the reducing agent is optimized accurately.

また、本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、所定の特定ガス濃度センサと、当該特定ガス濃度センサのセンサ値を用いて還元剤の実噴射量の異常を判定するとともに、実噴射量の異常が生じている場合に還元剤の要求噴射量の演算に用いられるパラメータ値の補正を行う制御装置とが備えられることにより、還元剤の要求噴射量の演算に用いられるパラメータ値の誤差がリセットされ、算出される還元剤の要求噴射量が適正化される。したがって、要求噴射量にしたがって噴射される還元剤の実噴射量の過不足が解消され、還元触媒下流側へのアンモニア又はNOXの流出が防止される内燃機関の排気浄化装置が提供される。 Further, according to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the abnormality of the actual injection amount of the reducing agent is determined using the predetermined specific gas concentration sensor and the sensor value of the specific gas concentration sensor, and the actual injection amount And a control device that corrects the parameter value used for calculating the required injection amount of the reducing agent in the case where the abnormality occurs, the error of the parameter value used for calculating the required injection amount of the reducing agent can be reduced. Reset is performed and the calculated required injection amount of the reducing agent is optimized. Accordingly, there is provided an exhaust emission control device for an internal combustion engine that eliminates the excess or deficiency of the actual injection amount of the reducing agent that is injected according to the required injection amount and prevents the outflow of ammonia or NO x to the downstream side of the reduction catalyst.

以下、本発明にかかる還元剤噴射制御装置及び還元剤噴射装置の制御方法並びに内燃機関の排気浄化装置に関する実施の形態について、適宜図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、この実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments relating to a reducing agent injection control device, a reducing agent injection device control method, and an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to the present invention will be specifically described below with reference to the drawings as appropriate. However, this embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each figure has shown the same member, and description is abbreviate | omitted suitably.

1.内燃機関の排気浄化装置
(1)排気浄化装置の全体構成
まず、還元剤噴射制御装置を備えた本実施形態の内燃機関の排気浄化装置の構成例について図1に基づいて説明する。
図1に示す排気浄化装置10は、液体の還元剤として尿素水溶液が用いられ、還元触媒13で排気ガス中のNOXを選択的に還元する排気浄化装置である。この排気浄化装置10は、内燃機関5の排気通路11内に配設された還元触媒13と、還元触媒13の上流側で排気通路11内に還元剤を噴射するための還元剤噴射装置40とを備えている。また、還元触媒13の上流側には上流側温度センサ26が設けられ、還元触媒13の下流側には下流側温度センサ27及び特定ガス濃度センサとしてのNOXセンサ15が設けられている。
1. 1. Internal configuration of exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine (1) Overall configuration of exhaust gas purification apparatus First, a configuration example of an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment provided with a reducing agent injection control device will be described with reference to FIG.
An exhaust purification device 10 shown in FIG. 1 is an exhaust purification device that uses an aqueous urea solution as a liquid reducing agent and selectively reduces NO x in exhaust gas by a reduction catalyst 13. The exhaust purification device 10 includes a reduction catalyst 13 disposed in the exhaust passage 11 of the internal combustion engine 5, and a reducing agent injection device 40 for injecting a reducing agent into the exhaust passage 11 upstream of the reduction catalyst 13. It has. An upstream temperature sensor 26 is provided on the upstream side of the reduction catalyst 13, and a downstream temperature sensor 27 and a NO X sensor 15 as a specific gas concentration sensor are provided on the downstream side of the reduction catalyst 13.

また、排気浄化装置10は、還元剤噴射装置40による還元剤の噴射制御を行うための制御装置(還元剤噴射制御装置)30を備えている。この制御装置30は、排気浄化装置10に備えられたあらゆるセンサのセンサ値だけでなく、内燃機関5の燃料噴射量Qf、噴射タイミングTM、回転数Ne等をはじめとする内燃機関5の運転条件も読込むことができるようになっている。
なお、制御装置は、排気浄化装置10を制御するための制御装置と、内燃機関の運転条件を制御するための制御装置とに分離して構成されていても構わない。
Further, the exhaust purification device 10 includes a control device (reducing agent injection control device) 30 for performing the reducing agent injection control by the reducing agent injection device 40. This control device 30 is not only the sensor values of all sensors provided in the exhaust purification device 10, but also the operating conditions of the internal combustion engine 5 including the fuel injection amount Qf, the injection timing TM, the rotational speed Ne, etc. of the internal combustion engine 5. Can also be read.
The control device may be configured to be separated into a control device for controlling the exhaust purification device 10 and a control device for controlling the operating conditions of the internal combustion engine.

排気ガスを排出する内燃機関5は、典型的にはディーゼルエンジンやガソリンエンジンが挙げられるが、本発明は、現状においてNOXの浄化が課題とされるディーゼルエンジンを対象とすることが適している。 The internal combustion engine 5 that discharges exhaust gas typically includes a diesel engine or a gasoline engine. However, the present invention is suitable for a diesel engine that is currently subject to NO x purification. .

貯蔵タンク41に収容される液体の還元剤は、還元触媒13に到達するまでにアンモニアが生成されるものであれば好適に用いられ、代表的なものとしては尿素水溶液やアンモニア水溶液が挙げられる。   The liquid reducing agent accommodated in the storage tank 41 is preferably used as long as ammonia is generated before reaching the reduction catalyst 13, and typical examples thereof include an aqueous urea solution and an aqueous ammonia solution.

還元触媒13は、還元剤噴射装置40によって供給される還元剤から生成されるアンモニアを吸着し、流入してくる排気ガス中のNOXを選択的に還元する機能を持った触媒が用いられる。このような還元触媒13は、アンモニアを吸着する機能を備えているものであれば特に制限なく用いられ、例えば、ゼオライト系の還元触媒が用いられる。
このようなアンモニア吸着機能を有する還元触媒13は、還元触媒13の温度とアンモニアの飽和吸着量とが反比例の関係にあり、触媒温度が高温になるにつれてアンモニアの飽和吸着量が減少する特性を有している。
As the reduction catalyst 13, a catalyst having a function of adsorbing ammonia generated from the reducing agent supplied by the reducing agent injection device 40 and selectively reducing NO x in the inflowing exhaust gas is used. Such a reduction catalyst 13 is not particularly limited as long as it has a function of adsorbing ammonia. For example, a zeolite-based reduction catalyst is used.
The reduction catalyst 13 having such an ammonia adsorption function has a characteristic that the temperature of the reduction catalyst 13 and the saturated adsorption amount of ammonia are in inverse proportion, and the saturated adsorption amount of ammonia decreases as the catalyst temperature becomes higher. doing.

上流側温度センサ26及び下流側温度センサ27は、それぞれの箇所での排気ガスの温度の測定に用いられる。なお、還元触媒13の上流側及び下流側の温度を演算によって推定する場合には、これらの温度センサが省略されていてもよい。   The upstream temperature sensor 26 and the downstream temperature sensor 27 are used for measuring the temperature of the exhaust gas at each location. In addition, when estimating the temperature of the upstream and downstream of the reduction catalyst 13 by calculation, these temperature sensors may be omitted.

NOXセンサ15は、基本的には排気ガス中のNOX濃度を測定するために用いられるが、本実施形態の排気浄化装置10で用いられるNOXセンサ15は、その構成上、アンモニアにも感応する特性を有している。そのため、還元剤の噴射量が過剰になると、アンモニアが還元触媒13の下流側に流出してNOXセンサ15によって検知される一方、還元剤の噴射量が不足すると、還元されなかったNOXが還元触媒13の下流側に流出してNOXセンサ15によって検知される。制御装置30では、NOXセンサ15のセンサ値が所定の閾値を上回らないように還元剤の噴射量が調節される。 The NO X sensor 15 is basically used for measuring the NO X concentration in the exhaust gas, but the NO X sensor 15 used in the exhaust purification device 10 of the present embodiment is also configured to be ammonia. It has sensitive characteristics. Therefore, when the injection amount of the reducing agent becomes excessive, ammonia flows out to the downstream side of the reduction catalyst 13 and is detected by the NO X sensor 15, while when the injection amount of the reducing agent is insufficient, the NO X that has not been reduced is It flows out downstream of the reduction catalyst 13 and is detected by the NO x sensor 15. In the control device 30, the reducing agent injection amount is adjusted so that the sensor value of the NO x sensor 15 does not exceed a predetermined threshold value.

図2は、還元触媒13中のアンモニア量とNOXセンサ15のセンサ値との関係を示している。この図2に示すように、還元触媒13中のアンモニア量が少ないと、還元触媒13中で還元されないNOXが増えることから、還元触媒13の下流側でのNOX濃度は還元触媒13中のアンモニア量が少ないほど高くなる。一方、還元触媒13中のアンモニア量が多いと、還元触媒13に吸着しきれないアンモニアが増えることから、還元触媒13の下流側でのアンモニア濃度は還元触媒13中のアンモニア量が多いほど高くなる。
したがって、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが最下点Pに近い値を示していれば、還元剤の実噴射量Qudactの過不足がないことになるため、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0未満となるように還元剤の噴射量の演算が行われる。
FIG. 2 shows the relationship between the amount of ammonia in the reduction catalyst 13 and the sensor value of the NO x sensor 15. As shown in FIG. 2, when the amount of ammonia in the reduction catalyst 13 is small, NO X that is not reduced in the reduction catalyst 13 increases. Therefore, the NO X concentration on the downstream side of the reduction catalyst 13 is in the reduction catalyst 13. The lower the amount of ammonia, the higher. On the other hand, when the amount of ammonia in the reduction catalyst 13 is large, the amount of ammonia that cannot be adsorbed on the reduction catalyst 13 increases. Therefore, the ammonia concentration on the downstream side of the reduction catalyst 13 increases as the amount of ammonia in the reduction catalyst 13 increases. .
Therefore, if the sensor value Snox of the NO X sensor 15 is close to the lowest point P, there is no excess or deficiency in the actual injection amount Qudact of the reducing agent, so the sensor value Snox of the NO X sensor 15 is The reducing agent injection amount is calculated so as to be less than the threshold value Sn0.

(2)還元剤噴射装置
本実施形態の排気浄化装置10に備えられた還元剤噴射装置40は、還元触媒13よりも排気上流側の排気通路11に固定された還元剤噴射弁43と、所定濃度の液体の還元剤が貯蔵された貯蔵タンク41と、貯蔵タンク41内の還元剤を還元剤噴射弁43に対して圧送するポンプ42を備えている。貯蔵タンク41とポンプ42との間には第1の供給通路44が接続され、ポンプ42と還元剤噴射弁43との間には第2の供給通路45が接続されている。
(2) Reducing agent injection device The reducing agent injection device 40 provided in the exhaust purification device 10 of this embodiment includes a reducing agent injection valve 43 fixed to the exhaust passage 11 upstream of the reduction catalyst 13 and a predetermined amount. A storage tank 41 in which a liquid reducing agent having a concentration is stored, and a pump 42 that pumps the reducing agent in the storage tank 41 to the reducing agent injection valve 43 are provided. A first supply passage 44 is connected between the storage tank 41 and the pump 42, and a second supply passage 45 is connected between the pump 42 and the reducing agent injection valve 43.

このうち、ポンプ42は、例えば、電動式のダイヤフラムポンプが用いられる。本実施形態の排気浄化装置10に備えられた還元剤噴射装置40において、ポンプ42は、第2の供給通路45に設けられた圧力センサ47のセンサ値が所定値に維持されるように、制御装置30によるフィードバック制御が行われる。   Among these, as the pump 42, for example, an electric diaphragm pump is used. In the reducing agent injection device 40 provided in the exhaust purification device 10 of the present embodiment, the pump 42 is controlled so that the sensor value of the pressure sensor 47 provided in the second supply passage 45 is maintained at a predetermined value. Feedback control by the device 30 is performed.

還元剤噴射弁43は、例えば、弁の開閉が通電のON−OFFによって制御される電磁式の還元剤噴射弁が用いられる。本実施形態の排気浄化装置10に備えられた還元剤噴射装置40では、ポンプ42のフィードバック制御によって第2の供給通路45内の還元剤の圧力が所定値に維持され、還元剤噴射弁43が開弁したときに還元剤が排気通路11内に噴射される。   As the reducing agent injection valve 43, for example, an electromagnetic reducing agent injection valve whose opening and closing is controlled by ON / OFF of energization is used. In the reducing agent injection device 40 provided in the exhaust purification device 10 of the present embodiment, the pressure of the reducing agent in the second supply passage 45 is maintained at a predetermined value by feedback control of the pump 42, and the reducing agent injection valve 43 is When the valve is opened, the reducing agent is injected into the exhaust passage 11.

なお、本実施形態の排気浄化装置10に備えられた還元剤噴射装置40は、液体の還元剤を還元剤噴射弁43によって噴射して霧化するものであるが、本発明においては還元剤噴射装置40の構成は特に限定されるものではなく、例えば、高圧エアを用いて液体の還元剤を霧状にした上で排気通路内に供給する、エアアシスト式の還元剤噴射装置とすることもできる。   Note that the reducing agent injection device 40 provided in the exhaust purification device 10 of the present embodiment sprays a liquid reducing agent by the reducing agent injection valve 43 to atomize, but in the present invention, the reducing agent injection. The configuration of the device 40 is not particularly limited. For example, the device 40 may be an air-assisted reductant injection device that supplies high-pressure air into the exhaust passage after forming a liquid reductant into a mist. it can.

(3)制御装置(還元剤噴射制御装置)
図3は、本実施形態の排気浄化装置10に備えられた制御装置30のうち、還元剤の噴射制御に関する部分を機能的なブロックで表した構成例を示している。
この制御装置30は、ポンプ駆動制御部(図3では「pump制御」と表記。)と、要求噴射量演算部(図3では「Qudtgt演算」と表記。)と、還元剤噴射弁制御部(図3では「Udv制御」と表記。)と、噴射量異常判定部(図3では「異常判定」と表記。)と、噴射量演算パラメータ値補正部(図3では「演算pmt補正」と表記。)と、自己診断部(図3では「自己診断」と表記。)と、噴射量補正部(図3では「Qudtgt補正」と表記。)とを備えている。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータ(図示せず)によるプラグラムの実行によって実現される。
(3) Control device (reducing agent injection control device)
FIG. 3 shows a configuration example in which a portion related to the injection control of the reducing agent is represented by a functional block in the control device 30 provided in the exhaust purification device 10 of the present embodiment.
The control device 30 includes a pump drive control unit (indicated as “pump control” in FIG. 3), a required injection amount calculation unit (indicated as “Qudtgt calculation” in FIG. 3), a reducing agent injection valve control unit ( In FIG. 3, it is expressed as “Udv control”, an injection amount abnormality determination unit (in FIG. 3, “abnormality determination”), and an injection amount calculation parameter value correction unit (in FIG. 3, “calculation pmt correction”). ), A self-diagnosis unit (indicated as “self-diagnosis” in FIG. 3), and an injection amount correction unit (indicated as “Qudtgt correction” in FIG. 3). Specifically, each of these units is realized by executing a program by a microcomputer (not shown).

(3)−1 ポンプ駆動制御部
ポンプ駆動制御部は、第2の供給通路45内の還元剤の圧力を示す圧力センサ47のセンサ値Spuを受け取り、当該センサ値Spuに基づいてポンプ42のフィードバック制御を行う。第2の供給通路45内の圧力は、例えば、0.5MPaに維持される。
(3) -1 Pump Drive Control Unit The pump drive control unit receives the sensor value Spu of the pressure sensor 47 indicating the pressure of the reducing agent in the second supply passage 45, and feedback of the pump 42 based on the sensor value Spu. Take control. The pressure in the second supply passage 45 is maintained at 0.5 MPa, for example.

(3)−2 要求噴射量演算部
要求噴射量演算部は、あらかじめ設定された演算式を用いて、還元剤噴射装置40から噴射すべき還元剤の要求噴射量Qudtgtを算出する。算出された要求噴射量Qudtgtは還元剤噴射弁制御部に送信される。
(3) -2 Required Injection Amount Calculation Unit The required injection amount calculation unit calculates the required injection amount Qudtgt of the reducing agent to be injected from the reducing agent injection device 40 using a preset arithmetic expression. The calculated required injection amount Qudtgt is transmitted to the reducing agent injection valve control unit.

図4は、本実施形態の排気浄化装置10に備えられた制御装置30の要求噴射量演算部による還元剤の要求噴射量Qudtgtの演算処理を概念的に表した図である。
図4に示すように、要求噴射量演算部は、内燃機関5の運転条件等に基づいて、内燃機関5から排出されるNOXの質量流量Fnoxを推定するとともに、当該質量流量のNOXを100%還元するために必要なアンモニアの質量流量Fnh3を算出する。また、このアンモニアの質量流量Fnh3に対して、触媒13の温度Tcat及び還元触媒13に現在吸着されているアンモニア量(以下「実吸着量」と称する。)Vactに基づいて求められる還元効率ηを乗じるとともに、触媒13の温度Tcat、排気ガスの質量流量Fgas、排気ガス中のNOX濃度Dnox、還元触媒13に流入するNOX中のNO2の比率Rno2等のパラメータ値に基づいて求められる補正係数を乗じることによって、還元剤噴射装置40から噴射すべき還元剤の要求噴射量Qudtgtを算出する。
FIG. 4 is a diagram conceptually showing a calculation process of the required injection amount Qudtgt of the reducing agent by the required injection amount calculation unit of the control device 30 provided in the exhaust purification device 10 of the present embodiment.
As shown in FIG. 4, the required injection amount calculating unit, based on the operating conditions of the internal combustion engine 5, together with the estimated mass flow Fnox of the NO X discharged from the internal combustion engine 5, a NO X of the mass flow The mass flow rate Fnh3 of ammonia necessary for 100% reduction is calculated. Further, a reduction efficiency η determined based on the temperature Tcat of the catalyst 13 and the amount of ammonia currently adsorbed on the reduction catalyst 13 (hereinafter referred to as “actual adsorption amount”) Vact with respect to the mass flow rate Fnh3 of ammonia. And a correction obtained based on parameter values such as the temperature Tcat of the catalyst 13, the mass flow rate Fgas of the exhaust gas, the NO x concentration Dnox in the exhaust gas, and the ratio Rno2 of NO 2 in the NO x flowing into the reduction catalyst 13. By multiplying the coefficient, the required injection amount Qudtgt of the reducing agent to be injected from the reducing agent injection device 40 is calculated.

より具体的には、要求噴射量演算部は、算出されたアンモニアの質量流量Fnh3に対して、還元触媒13の温度Tcat及びアンモニアの実吸着量Vactに基づいて推定される還元触媒13による還元効率ηを乗じるとともに、還元触媒13の温度Tcat及び排気ガスの質量流量Fgasに基づいて選択される第1の係数fac1と、還元触媒13の温度Tcat及びNOX濃度Dnoxに基づいて選択される第2の係数fac2と、還元触媒13の温度Tcat及びNOX中のNO2の比率Rno2に基づいて選択される第3の係数fac3とを乗じて、還元剤の要求噴射量Qudtgtを算出する。 More specifically, the required injection amount calculation unit calculates the reduction efficiency by the reduction catalyst 13 estimated based on the temperature Tcat of the reduction catalyst 13 and the actual adsorption amount Vact of ammonia with respect to the calculated ammonia mass flow rate Fnh3. A second coefficient selected based on the temperature Tcat of the reduction catalyst 13 and the mass flow rate Fgas of the exhaust gas and the first coefficient fac1 selected based on the temperature Tcat of the reduction catalyst 13 and the NO x concentration Dnox. Is multiplied by the temperature Tcat of the reduction catalyst 13 and the third coefficient fac3 selected based on the ratio Rno2 of NO 2 in NO x to calculate the required injection amount Qudtgt of the reducing agent.

このうち、排気ガスの質量流量FgasやNOXの質量流量Fnox、排気ガス中のNOX濃度Dnoxは、内燃機関5の回転数Neや燃料噴射量Qf、燃料噴射タイミングTM、アクセル操作量Ac等の運転条件に基づいて推定される。また、NOXの質量流量Fnoxに対応するアンモニアの質量流量Fnh3は、還元触媒13中でNO+NO2+2NH3→2N2+3H2Oで示される還元反応が生じることを前提にして算出される。 Among them, the mass flow rate Fnox mass flow Fgas and NO X in the exhaust gas, NO X concentration Dnox in the exhaust gas, the rotational speed Ne and the fuel injection amount Qf of the internal combustion engine 5, the fuel injection timing TM, the accelerator operation amount Ac such as It is estimated based on the operating conditions. Further, the mass flow rate Fnh3 of ammonia corresponding to the mass flow rate Fnox of NO x is calculated on the assumption that a reduction reaction represented by NO + NO 2 + 2NH 3 → 2N 2 + 3H 2 O occurs in the reduction catalyst 13.

還元触媒13の温度Tcatは、上流側温度センサ26のセンサ値Tu及び下流側温度センサ27のセンサ値Tlに基づいて推定される。また、還元触媒13に流入するNOX中のNO2の比率Rno2は、還元触媒13の上流側に設けたNOXセンサ(図示せず。)のセンサ値を用いて推定したり、内燃機関5の運転状態や排気ガス温度等を用いて推定したりすることができる。 The temperature Tcat of the reduction catalyst 13 is estimated based on the sensor value Tu of the upstream temperature sensor 26 and the sensor value Tl of the downstream temperature sensor 27. Further, the ratio Rno2 of NO 2 in NO X flowing into the reduction catalyst 13 is estimated using a sensor value of a NO X sensor (not shown) provided on the upstream side of the reduction catalyst 13, or the internal combustion engine 5 It is possible to estimate it using the operating state, exhaust gas temperature, and the like.

さらに、還元触媒13におけるアンモニアの実吸着量Vactは、例えば、排気通路11に現実に噴射した還元剤から生成されるアンモニアの量から、NOXの還元に用いられたアンモニアの量を減算した値を、還元触媒13にすでに吸着されているアンモニアの量に加算することによって推定される。すなわち、アンモニアの実吸着量Vactは、これまでに排気通路11に現実に噴射した還元剤から生成されるアンモニアの量から、NOXの還元に用いられたアンモニアの量を減算した値が、積算された値である。 Furthermore, the actual adsorption amount Vact of ammonia in the reduction catalyst 13, for example, from the amount of ammonia generated from the reducing agent injected actually into the exhaust passage 11, by subtracting the amount of ammonia used for the reduction of the NO X value Is added to the amount of ammonia already adsorbed on the reduction catalyst 13. That is, the actual adsorption amount Vact of ammonia, the amount of ammonia generated from the reducing agent injected actually into the exhaust passage 11 so far, a value obtained by subtracting the amount of ammonia used for the reduction of the NO X are integrated Value.

そして、要求噴射量演算部には、還元触媒13の温度Tcat及びアンモニアの実吸着量Vactに対応して還元触媒13の還元効率ηが選択されるようにマップmap1があらかじめ格納されているとともに、それぞれのパラメータ値に対応して第1〜第3の係数fac1〜fac3が選択されるようにマップmap2〜map4があらかじめ格納されている。   The required injection amount calculation unit stores a map map1 in advance so that the reduction efficiency η of the reduction catalyst 13 is selected corresponding to the temperature Tcat of the reduction catalyst 13 and the actual adsorption amount Vact of ammonia. Maps map2 to map4 are stored in advance so that the first to third coefficients fac1 to fac3 are selected corresponding to the respective parameter values.

還元剤の要求噴射量Qudtgtを算出する際に用いる補正係数については、上述した第1〜第3の係数fac1〜fac3だけでなく、その他、例えば、還元触媒13の劣化度合いや還元触媒13における炭化水素(HC)の吸着量等に基づいて決定される補正係数等を乗じてもよい。   The correction coefficient used when calculating the required injection amount Qudtgt of the reducing agent is not limited to the first to third coefficients fac1 to fac3 described above, but also, for example, the degree of deterioration of the reduction catalyst 13 and the carbonization in the reduction catalyst 13. You may multiply by the correction coefficient etc. which are determined based on the adsorption amount etc. of hydrogen (HC).

(3)−3 還元剤噴射弁制御部
還元剤噴射弁制御部は、要求噴射量演算部で算出された要求噴射量Qudtgtの還元剤が排気通路11内に噴射されるように、還元剤噴射装置40の還元剤噴射弁43の操作制御を行う。例えば、還元剤噴射弁43に供給する通電のON−OFFのデューティ比を調節することによって、還元剤の噴射量の調整が行われる。
(3) -3 Reductant Injection Valve Control Unit The reductant injection valve control unit performs reductant injection so that the reductant of the required injection amount Qudtgt calculated by the required injection amount calculation unit is injected into the exhaust passage 11. Operation control of the reducing agent injection valve 43 of the apparatus 40 is performed. For example, the injection amount of the reducing agent is adjusted by adjusting the ON / OFF duty ratio of energization supplied to the reducing agent injection valve 43.

(3)−4 噴射量異常判定部
噴射量異常判定部は、還元触媒13の下流側に設けられたNOXセンサ15のセンサ値Snoxを検出し、当該センサ値Snoxを所定の閾値Sn0と比較して、還元剤噴射装置40から現実に噴射された還元剤の実噴射量Qudactの異常を判定する。上述したように、本来必要な還元剤の噴射量に対する還元剤の実噴射量Qudactの過不足が生じると、供給過多になったアンモニア又は還元されなかったNOXのいずれかが還元触媒13の下流側に流出する。そうすると、NOXセンサ15はアンモニア及びNOXそれぞれに感応するため、NOXセンサ15のセンサ値Snoxは大きくなる。したがって、還元触媒13の下流側に流出するアンモニア又はNOXの許容範囲に応じて許容されるセンサ値の閾値Sn0を設定しておけば、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0未満に保たれているかを判別することによって、還元剤の噴射量の過不足が判定される。噴射量異常判定部による判定結果は、噴射量演算パラメータ値補正部及び噴射量補正部に送られる。
(3) -4 injection amount abnormality determination unit injection amount abnormality determination section detects the sensor value Snox of the NO X sensor 15 provided downstream of the reduction catalyst 13, comparing the sensor value Snox with a predetermined threshold Sn0 Then, the abnormality of the actual injection amount Qudact of the reducing agent actually injected from the reducing agent injection device 40 is determined. As described above, when an excess or deficiency of the actual injection amount Qudact of the reducing agent with respect to the originally required reducing agent injection amount occurs, either excessive ammonia or unreduced NO X is downstream of the reduction catalyst 13. To the side. Then, since the NO X sensor 15 is sensitive to ammonia and NO X , the sensor value Snox of the NO X sensor 15 increases. Therefore, by setting the threshold value Sn0 sensor values allowed in accordance with the tolerance of ammonia or NO X flowing downstream of the reduction catalyst 13, the coercive sensor value Snox below the threshold Sn0 of the NO X sensor 15 By determining whether or not it is hit, it is determined whether the reducing agent injection amount is excessive or insufficient. The determination result by the injection amount abnormality determination unit is sent to the injection amount calculation parameter value correction unit and the injection amount correction unit.

(3)−5 噴射量演算パラメータ値補正部
噴射量演算パラメータ値補正部は、噴射量異常判定部が還元剤の実噴射量Qudactに過不足が生じていると判定したときに、まず、一次的に、上記パラメータのうちの少なくとも一つの値の補正を行う。
本実施形態の制御装置30では、各パラメータのうち、還元触媒13の温度Tcatや排気ガスの質量流量Fgas、排気ガス中のNOX濃度Dnox、還元触媒13に流入するNOX中のNO2の比率Rno2については、その都度内燃機関5の運転条件等に基づいて演算で求められる一方、還元触媒13におけるアンモニアの実吸着量Vactは積算値となっている。そのため、アンモニアの実吸着量Vactの演算値が一旦現実の値からずれてしまうと、それ以降の演算値のずれが解消されなくなり、算出される要求噴射量Qudtgtの過不足の原因となる。そこで、本実施形態の制御装置30の噴射量演算パラメータ値補正部は、要求噴射量Qudtgtの算出に用いるアンモニアの実吸着量Vactの値を補正し、算出される要求噴射量Qudtgtが適正化されるようになっている。
(3) -5 Injection amount calculation parameter value correction unit When the injection amount abnormality determination unit determines that the actual injection amount Qudact of the reducing agent is excessive or insufficient, the injection amount calculation parameter value correction unit In particular, at least one of the parameters is corrected.
In the control device 30 of the present embodiment, among the parameters, the temperature Tcat of the reduction catalyst 13, the exhaust gas mass flow rate Fgas, the NO x concentration Dnox in the exhaust gas, and the NO 2 in the NO x flowing into the reduction catalyst 13. The ratio Rno2 is obtained by calculation based on the operating conditions of the internal combustion engine 5 each time, while the actual adsorption amount Vact of ammonia in the reduction catalyst 13 is an integrated value. For this reason, once the calculated value of the actual adsorption amount Vact of ammonia deviates from the actual value, the deviation of the calculated value thereafter is not eliminated, and the calculated required injection amount Qudtgt becomes excessive or insufficient. Therefore, the injection amount calculation parameter value correction unit of the control device 30 of the present embodiment corrects the value of the actual adsorption amount Vact of ammonia used for calculating the required injection amount Qudtgt, and the calculated required injection amount Qudtgt is optimized. It has become so.

具体的には、噴射量演算パラメータ値補正部は、還元剤の実噴射量Qudactの過不足が生じた場合に、まず、還元触媒13におけるアンモニアの実吸着量Vactの値を増加する補正を行うことで、算出される要求噴射量Qudtgtを減少させる。NOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0以上になっている原因が、還元剤の実噴射量Qudactの過剰状態にあるときには、要求噴射量Qudtgtの演算に用いるアンモニアの実吸着量Vactの値を増加する補正を行い、算出される要求噴射量Qudtgtを減少させることにより、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0未満に低下して、以降の還元剤の要求噴射量Qudtgtの算出値が適正化される。 Specifically, the injection amount calculation parameter value correction unit first performs a correction to increase the value of the actual adsorption amount Vact of ammonia in the reduction catalyst 13 when excess or deficiency of the actual injection amount Qudact of the reducing agent occurs. As a result, the calculated required injection amount Qudtgt is decreased. When the cause that the sensor value Snox of the NO X sensor 15 is equal to or greater than the threshold value Sn0 is the excessive state of the actual injection amount Qudact of the reducing agent, the value of the actual adsorption amount Vact of ammonia used for calculating the required injection amount Qudtgt is set. performs increasing correction, by reducing the required injection amount Qudtgt calculated by the sensor value Snox of the NO X sensor 15 drops below the threshold Sn0, a fair calculated value of the required injection amount Qudtgt subsequent reducing agent It becomes.

一方、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0以上になっている原因が、還元剤の実噴射量Qudactの不足状態にあるときには、アンモニアの実吸着量Vactの値を増加する補正を行うと、さらにNOXセンサ15のセンサ値Snoxが増加することになる。このような場合に噴射量演算パラメータ値補正部は、要求噴射量Qudtgtの演算に用いるアンモニアの実吸着量Vactの値を減らす補正を行い、算出される要求噴射量Qudtgtを増加させることにより、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0未満に低下して、以降の還元剤の要求噴射量Qudtgtの算出値が適正化される。 Meanwhile, due to sensor value Snox of the NO X sensor 15 has become the threshold value Sn0 or, when in a shortage state of the actual injection quantity Qudact of reducing agent, when a correction to increase the value of the actual adsorption amount Vact ammonia Further, the sensor value Snox of the NO X sensor 15 increases. In such a case, the injection amount calculation parameter value correction unit performs a correction to reduce the value of the actual adsorption amount Vact of ammonia used for calculation of the required injection amount Qudtgt, and increases the calculated required injection amount Qudtgt to obtain NO. The sensor value Snox of the X sensor 15 falls below the threshold value Sn0, and the subsequent calculated value of the required injection amount Qudtgt of the reducing agent is optimized.

図5(a)〜(b)は、本実施形態の排気浄化装置10に備えられた制御装置30の噴射量演算パラメータ値補正部によって行われる還元剤の要求噴射量Qudtgtの適正化処理の方法を説明するためのタイムチャート図である。図5(a)〜(b)はともに、NOXセンサ15のセンサ値Snox(ppm)、還元触媒13におけるアンモニアの実吸着量Vact(g)、還元剤の実噴射量Qudact(mg/s)、及び還元触媒13の下流側でのNOXの質量流量Flnox(mg/s)の経時変化を示しており、図5(a)が還元剤の実噴射量Qudactが過剰になっている場合を示し、図5(b)が還元剤の実噴射量Qudactが不足している場合を示している。 FIGS. 5A to 5B show a method for optimizing the required injection amount Qudtgt of the reducing agent performed by the injection amount calculation parameter value correcting unit of the control device 30 provided in the exhaust purification device 10 of the present embodiment. It is a time chart for demonstrating. 5A and 5B all show the sensor value Snox (ppm) of the NO x sensor 15, the actual adsorption amount Vact (g) of ammonia in the reduction catalyst 13, and the actual injection amount Qudact (mg / s) of the reducing agent. , And the time-dependent change in the mass flow rate Flnox (mg / s) of NO x on the downstream side of the reduction catalyst 13, and FIG. 5A shows the case where the actual injection amount Qudact of the reducing agent is excessive. FIG. 5B shows a case where the actual injection amount Qudact of the reducing agent is insufficient.

還元剤の実噴射量Qudactが過剰な場合には、図5(a)に示すように、還元触媒13の下流側のNOXの質量流量Flnoxが目標値を下回る一方、還元触媒13に吸着しきれなかったアンモニアが還元触媒13の下流側に流出するため、NOXセンサ15のセンサ値Snoxは徐々に増加する(t0〜t1の期間)。
一方、図5(b)に示すように、還元剤の実噴射量Qudactが不足している場合には、還元されなかったNOXが還元触媒13の下流側に流出し、還元触媒13の下流側のNOXの質量流量Flnoxが目標値を上回るため、やはりNOXセンサ15のセンサ値Snoxが徐々に増加する(t10〜t11の期間)。
なお、この時点では、還元触媒13の下流側にNOXが流出しているのかアンモニアが流出しているのかは明らかではない。
When the actual injection amount Qudact of the reducing agent is excessive, as shown in FIG. 5A, the NO x mass flow rate Flnox on the downstream side of the reduction catalyst 13 is lower than the target value, and is adsorbed on the reduction catalyst 13. since completely not ammonia flows out to the downstream side of the reduction catalyst 13, the sensor value Snox of the NO X sensor 15 gradually increases (the period of t0 to t1).
On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the actual injection amount Qudact of the reducing agent is insufficient, NO X that has not been reduced flows out downstream of the reduction catalyst 13, and downstream of the reduction catalyst 13. since the mass flow Flnox side of the NO X exceeds the target value, also the sensor value Snox of the NO X sensor 15 gradually increases (the period of t10 to t11).
At this time, it is not clear whether NO x or ammonia is flowing out downstream of the reduction catalyst 13.

図5(a)〜(b)のいずれの場合においても、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが増加し続けて閾値Sn0を超えると、噴射量演算パラメータ値補正部では、還元剤の要求噴射量Qudtgtの演算に用いるアンモニアの実吸着量Vactの値を増加する補正が行われる(図5(a)のt1の時点及び図5(b)のt11の時点)。その結果、要求噴射量演算部で算出される還元剤の要求噴射量Qudtgtが減らされ、当該算出値に基づいて噴射される還元剤の実噴射量Qudactが減少する(図5(a)のt1〜t2の期間及び図5(b)のt11〜t12の期間)。
そうすると、還元剤の実噴射量Qudactが過剰になっている図5(a)の場合、還元剤の実噴射量Qudactの減量に伴い、NOXセンサ15のセンサ値Snoxの増加率は小さくなっていく。一方、還元剤の実噴射量Qudactが不足している図5(b)の場合、還元剤の実噴射量Qudactの減量に伴い、NOXセンサ15のセンサ値Snoxは引き続き増加する。
In either case of FIG. 5 (a) ~ (b) , the continued increase in the sensor values Snox of the NO X sensor 15 exceeds a threshold value Sn0, the injection amount calculation parameter value correction unit, the required injection amount of the reducing agent Correction for increasing the actual adsorption amount Vact of ammonia used for the calculation of Qudtgt is performed (time t1 in FIG. 5A and time t11 in FIG. 5B). As a result, the required injection amount Qudtgt of the reducing agent calculated by the required injection amount calculation unit is reduced, and the actual injection amount Qudact of the reducing agent injected based on the calculated value decreases (t1 in FIG. 5A). ~ T2 period and t11 ~ t12 period of FIG. 5B).
Then, in the case of FIG. 5A in which the reducing agent actual injection amount Qudact is excessive, the increase rate of the sensor value Snox of the NO X sensor 15 becomes smaller as the reducing agent actual injection amount Qudact decreases. Go. On the other hand, in the case of FIG. 5B in which the reducing agent actual injection amount Qudact is insufficient, the sensor value Snox of the NO X sensor 15 continues to increase as the reducing agent actual injection amount Qudact decreases.

ただし、図5(a)〜(b)のいずれの場合においても、還元剤の実噴射量Qudactを一回減らしただけではNOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0を下回ることがないため、噴射量演算パラメータ値補正部では、還元触媒13におけるアンモニアの実吸着量Vactの値を増加する補正が再び行われる(図5(a)のt2の時点及び図5(b)のt12の時点)。その結果、要求噴射量演算部で算出される還元剤の要求噴射量Qudtgtが引き続き減らされ、当該算出値に基づいて噴射される還元剤の実噴射量Qudactが減少する(図5(a)のt2〜t3の期間及び図5(b)のt12〜t13の期間)。このとき、図5(a)〜(b)に示す例では、アンモニアの実吸着量Vactを補正する際の2回目の増量補正幅a2が、1回目の増量補正幅a1よりも大きくされており、還元剤の実噴射量Qudactは段階的に減少している。還元剤の噴射開始時期の間隔は、例えば20秒程度にされる。 However, in any of the cases shown in FIGS. 5A to 5B, the sensor value Snox of the NO X sensor 15 does not fall below the threshold value Sn0 just by reducing the actual injection amount Qudact of the reducing agent once. In the injection amount calculation parameter value correction unit, correction for increasing the actual adsorption amount Vact of ammonia in the reduction catalyst 13 is performed again (at time t2 in FIG. 5A and time t12 in FIG. 5B). . As a result, the required injection amount Qudtgt of the reducing agent calculated by the required injection amount calculation unit is continuously reduced, and the actual injection amount Qudact of the reducing agent injected based on the calculated value decreases (see FIG. 5A). the period from t2 to t3 and the period from t12 to t13 in FIG. 5B). At this time, in the example shown in FIGS. 5A to 5B, the second increase correction width a2 when correcting the actual adsorption amount Vact of ammonia is made larger than the first increase correction width a1. In addition, the actual injection amount Qudact of the reducing agent is decreasing step by step. The interval of the reducing agent injection start timing is, for example, about 20 seconds.

このように、噴射量演算パラメータ値補正部によって、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0を下回るまで、回を重ねるごとに増量補正幅a1〜anを徐々に大きくしながらアンモニアの実吸着量Vactの増量補正が繰返し行われる。そして、図5(a)〜(b)に示す還元剤の噴射量の適正化処理では二つの判定閾値n1及びn2(n1<n2)が設定されており、アンモニアの実吸着量Vactの補正回数がn1回以下でNOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0未満に低下した時に還元剤の実噴射量Qudactが過剰であると判定される一方、アンモニアの実吸着量Vactの補正回数がn2になってもNOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0未満まで低下しない時に還元剤の実噴射量Qudactが不足していると判定される。図5(a)〜(b)の例では、n1=4、n2=10に設定されているが、設定値は、還元剤の噴射開始時期の間隔や、1回ごとの補正幅a1〜anの差、あるいは判定精度によって任意に設定することができる。 Thus, the injection amount calculation parameter value correcting unit, until the sensor value Snox of the NO X sensor 15 is below a threshold Sn0, the actual adsorption amount of ammonia while gradually increasing the increasing correction width a1~an each inning Vact increase correction is repeated. In the optimization process of the reducing agent injection amount shown in FIGS. 5A to 5B, two determination thresholds n1 and n2 (n1 <n2) are set, and the number of corrections of the actual adsorption amount Vact of ammonia. There whereas it is determined that the actual injection quantity Qudact of the reducing agent when the sensor value Snox of the NO X sensor 15 below n1 times has dropped below a threshold Sn0 is excessive, the number of corrections of the actual adsorption amount Vact of ammonia n2 is the actual injection quantity Qudact of reducing agent is determined to be insufficient when the sensor value Snox of the nO X sensor 15 is not reduced to less than the threshold value Sn0 be. In the example of FIGS. 5A to 5B, n1 = 4 and n2 = 10 are set. However, the set values are the intervals of the reducing agent injection start timing and the correction widths a1 to an for each time. It can be arbitrarily set depending on the difference between the two or the determination accuracy.

このように還元剤の実噴射量Qudactを減らしながら還元剤の噴射を行う中で、還元剤の実噴射量Qudactが過剰になっている図5(a)の場合、アンモニアの実吸着量Vactの補正を2回行った時点(t2)からNOXセンサ15のセンサ値Snoxが減少し始め、アンモニアの実吸着量Vactの補正を4回行った時点(t4)で、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0を下回る。その結果、以降は、アンモニアの実吸着量Vactを補正しなくても、還元剤の要求噴射量Qudtgtが適正に算出されるようになる。この場合には、還元剤の実噴射量Qudactが過剰になっていたことが記録される。 In the case of FIG. 5A in which the reducing agent actual injection amount Qudact is excessive while the reducing agent actual injection amount Qudact is being reduced in this way, in the case of FIG. sensor values Snox of the NO X sensor 15 corrects the two went time (t2) starts to decrease, when the correction was carried out four times the actual adsorption amount Vact ammonia (t4), the sensor value of the NO X sensor 15 Snox falls below the threshold value Sn0. As a result, thereafter, the required injection amount Qudtgt of the reducing agent can be calculated appropriately without correcting the actual adsorption amount Vact of ammonia. In this case, it is recorded that the actual injection amount Qudact of the reducing agent is excessive.

一方、還元剤の実噴射量Qudactを減らしながら還元剤の噴射を行う中で、還元剤の実噴射量Qudactが不足している図5(b)の場合、アンモニアの実吸着量Vactの補正を10回行った時点(t20)でもNOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0を上回っている。この場合には、還元剤の実噴射量Qudactが不足していたことが記録されるとともに、アンモニアの実吸着量Vactが今度は減量補正され(図5(b)のt21の時点)、算出される還元剤の要求噴射量Qudtgtを増加させる。その結果、還元剤の実噴射量Qudactが増加し、還元されずに還元触媒13の下流側に流出するNOX量が減るために、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0を下回る。したがって、以降は、アンモニアの実吸着量Vactの補正をしなくても、還元剤の要求噴射量Qudtgtが適正に算出されるようになる。 On the other hand, when reducing agent actual injection amount Qudact is reduced while reducing agent actual injection amount Qudact is insufficient, in FIG. 5B, the actual ammonia adsorption amount Vact is corrected. The sensor value Snox of the NO x sensor 15 exceeds the threshold value Sn0 even when it is performed 10 times (t20). In this case, it is recorded that the actual injection amount Qudact of the reducing agent is insufficient, and the actual adsorption amount Vact of ammonia is now corrected to decrease (at time t21 in FIG. 5B) and calculated. The required injection amount Qudtgt of the reducing agent is increased. As a result, the actual injection amount Qudact of the reducing agent increases and the amount of NO X that flows out downstream of the reduction catalyst 13 without being reduced decreases, so the sensor value Snox of the NO X sensor 15 falls below the threshold value Sn0. Therefore, thereafter, the required injection amount Qudtgt of the reducing agent can be calculated appropriately without correcting the actual adsorption amount Vact of ammonia.

なお、アンモニアの実吸着量Vactの補正回数が閾値n1を越える一方、閾値n2未満のときにNOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0を下回った場合には、上記と同様に、以降の還元剤の要求噴射量Qudtgtが適正に算出されるようになるが、還元剤の過不足との認識はされずに、誤差の範囲として扱われる。 Incidentally, while the number of corrections of the actual adsorption amount Vact ammonia exceeds the threshold n1, when the sensor value Snox of the NO X sensor 15 when less than the threshold n2 falls below the threshold value Sn0 is, as described above, since the reduction Although the required injection amount Qudtgt of the agent is properly calculated, it is not recognized that the reducing agent is excessive or insufficient, but is handled as an error range.

(3)−6 自己診断部
自己診断部は、還元剤噴射装置40を構成する各部に異常が生じていないか診断を行う。このような各部の異常診断の方法は特に制限されるものではなく、種々の診断方法を採用することができる。具体的には、還元剤噴射装置40を構成する第1の供給通路44、第2の供給通路45、あるいは還元剤噴射弁43の詰まりや、各センサ値の誤差等の有無の診断が行われる。本実施形態の排気浄化装置10に備えられた制御装置30では、自己診断部での診断結果が噴射量補正部に送信される。
(3) -6 Self-diagnosis unit The self-diagnosis unit diagnoses whether any part of the reducing agent injection device 40 is abnormal. Such an abnormality diagnosis method for each part is not particularly limited, and various diagnosis methods can be employed. Specifically, the first supply passage 44, the second supply passage 45, or the reducing agent injection valve 43 constituting the reducing agent injection device 40 is diagnosed as to whether it is clogged, an error in each sensor value, or the like. . In the control device 30 provided in the exhaust purification device 10 of the present embodiment, the diagnosis result in the self-diagnosis unit is transmitted to the injection amount correction unit.

(3)−7 噴射量補正部
噴射量補正部は、噴射量演算パラメータ値補正部によって行われる要求噴射量Qudtgtの適正化を何度か実施した後でもなお、還元剤の実噴射量Qudactの過不足が生じる場合に、今度は、要求噴射量演算部で算出された要求噴射量Qudtgtに対して所定のシステム補正係数αを乗じて補正後の要求噴射量Qamudtgtが算出されるようにする。この場合、これ以降、補正後の要求噴射量Qamudtgtが還元剤噴射弁制御部に送信され、補正後の要求噴射量Qamudtgtに基づいて還元剤の噴射制御が行われる。
(3) -7 Injection amount correction unit The injection amount correction unit is configured to reduce the actual injection amount Qudact of the reducing agent even after the optimization of the required injection amount Qudtgt performed by the injection amount calculation parameter value correction unit. When excess or deficiency occurs, this time, the required injection amount Q am udtgt after correction is calculated by multiplying the required injection amount Qudtgt calculated by the required injection amount calculation unit by a predetermined system correction coefficient α. To do. In this case, thereafter, the corrected required injection amount Q am udtgt is transmitted to the reducing agent injection valve control unit, and the reducing agent injection control is performed based on the corrected required injection amount Q am udtgt.

ここで、本実施形態の排気浄化装置10に備えられた制御装置30では、噴射量補正部によって要求噴射量Qudtgtの補正が行われる際には、噴射量演算パラメータ値補正部に記録されていた還元剤の実噴射量Qudactの過不足の判定結果の履歴を考慮して、システム補正係数αが設定される。具体的には、これまでの還元剤の実噴射量Qudactの過不足の判定結果の履歴から、還元剤の実噴射量Qudactが過剰状態になっていると推定されるときには、算出される補正後の要求噴射量Qamudtgtが減らされるように、システム補正係数αは、α<1の値に設定される。一方、これまでの還元剤の実噴射量Qudactの過不足の判定結果の履歴から、還元剤の実噴射量Qudactが不足状態になっていると推定されるときには、算出される補正後の要求噴射量Qamudtgtが増加するように、システム補正係数αは、α>1の値に設定される。 Here, in the control device 30 provided in the exhaust purification device 10 of the present embodiment, when the required injection amount Qudtgt is corrected by the injection amount correction unit, it is recorded in the injection amount calculation parameter value correction unit. The system correction coefficient α is set in consideration of the history of determination results of excess / deficiency of the actual reducing agent injection quantity Qudact. Specifically, when it is estimated that the actual reducing agent actual injection amount Qudact is in an excess state from the history of determination results of excess or insufficient actual reducing agent injection amount Qudact, The system correction coefficient α is set to a value of α <1 so that the required injection amount Q am udtgt is reduced. On the other hand, when it is estimated that the actual injection amount Qudact of the reducing agent is in an insufficient state from the history of the determination result of the excess or shortage of the actual injection amount Qudact of the reducing agent so far, the calculated required injection after correction is calculated. The system correction factor α is set to a value of α> 1 so that the quantity Q am udtgt increases.

また、噴射量補正部は、還元剤の実噴射量Qudactの過不足の判定結果の履歴だけでなく、自己診断部で行われる還元剤噴射装置40を構成する各部の異常診断の結果に基づいてシステム補正係数αを設定できるようにもなっている。具体的には、還元剤噴射装置40を構成する第1の供給通路44、第2の供給通路45、あるいは還元剤噴射弁43の詰まりや、各センサ値の誤差等の診断結果に応じて還元剤の実噴射量Qudactの過不足を推定して、システム補正係数αを設定する。例えば、第1又は第2の供給通路44、45、あるいは還元剤噴射弁43の詰まりが生じている場合には、還元剤の実噴射量Qudactが少なくなるために、システム補正係数αはα>1の値に設定される。   Further, the injection amount correction unit is based on not only the history of the determination result of excess / deficiency of the actual injection amount Qudact of the reducing agent, but also the result of abnormality diagnosis of each part constituting the reducing agent injection device 40 performed in the self-diagnosis unit. The system correction coefficient α can be set. Specifically, the reduction according to the diagnosis results such as clogging of the first supply passage 44, the second supply passage 45, or the reducing agent injection valve 43 constituting the reducing agent injection device 40, and error of each sensor value. The system correction coefficient α is set by estimating the excess or deficiency of the actual injection amount Qudact of the agent. For example, when the first or second supply passages 44 and 45 or the reducing agent injection valve 43 is clogged, the actual correction amount Qudact of the reducing agent is reduced, so that the system correction coefficient α is α> Set to a value of 1.

また、噴射量補正部は、噴射量補正部によって還元剤の要求噴射量Qudtgtの補正を一度行った後、補正後の実噴射量Qamudtgtに基づいて噴射される還元剤の実噴射量Qudactに再び過不足を生じたときには、使用していたシステム補正係数αの補正を行う。
このように要求噴射量演算部で算出された要求噴射量Qudtgtに対して所定のシステム補正係数αを乗じて補正後の要求噴射量Qamudtgtを算出することによって、演算パラメータのずれではなく、還元剤噴射弁43や第1及び第2の供給通路44、45の詰まりや劣化等の、還元剤噴射装置40内に生じたシステム全体に影響するような経時変化の影響が解消される。
The injection amount correction unit corrects the required injection amount Qudtgt of the reducing agent once by the injection amount correction unit, and then the actual injection amount Qudact of the reducing agent injected based on the corrected actual injection amount Q am udtgt. When the excess or deficiency occurs again, the system correction coefficient α used is corrected.
By calculating the required injection amount Q am udtgt after correction by multiplying the required injection amount Qudtgt calculated by the required injection amount calculation unit in this way by a predetermined system correction coefficient α, it is not a deviation in calculation parameters, The influence of the temporal change that affects the entire system generated in the reducing agent injection device 40, such as clogging and deterioration of the reducing agent injection valve 43 and the first and second supply passages 44 and 45, is eliminated.

3.還元剤噴射装置の制御方法
次に、これまで説明した図1の排気浄化装置10及び図3の制御装置30を用いて行われる還元剤噴射装置の制御方法のルーチンの一例について、図6及び図7の制御フローを参照しつつ説明する。なお、このルーチンは、内燃機関の運転状態において常時実行されるようになっている。
3. Control Method of Reducing Agent Injection Device Next, an example of a routine of the control method of the reducing agent injection device performed using the exhaust purification device 10 of FIG. 1 and the control device 30 of FIG. 3 described so far will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG. This routine is always executed in the operating state of the internal combustion engine.

まず、スタート後のステップS1で第1カウンタがリセットされた後、ステップS2で、内燃機関5の回転数Ne、燃料噴射量Qf、燃料噴射タイミングTM、アクセル操作量Ac、還元触媒13の上流側及び下流側の排気温度Tu、Tl等が読込まれる。次いで、ステップS3では、ステップS2で読込まれた値に基づいて、内燃機関5から排出されるNOX流量Fnox、NOX濃度Dnox、当該NOXを100%還元するために必要なアンモニア流量Fnh3、還元触媒13の温度Tcat、及び還元触媒13におけるアンモニアの実吸着量Vact等の演算パラメータ値が算出される。 First, after the first counter is reset in step S1 after the start, in step S2, the rotational speed Ne of the internal combustion engine 5, the fuel injection amount Qf, the fuel injection timing TM, the accelerator operation amount Ac, the upstream side of the reduction catalyst 13 Further, the exhaust temperature Tu, Tl, etc. on the downstream side are read. Next, in step S3, based on the values read in step S2, the NO x flow rate Fnox, NO x concentration Dnox discharged from the internal combustion engine 5, the ammonia flow rate Fnh3 required to reduce the NO x by 100%, Calculation parameter values such as the temperature Tcat of the reduction catalyst 13 and the actual adsorption amount Vact of ammonia in the reduction catalyst 13 are calculated.

次いで、ステップS4では、第1カウンタが0になっているか否かが判別される。この第1カウンタは、NOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値を越えている場合に進められるカウンタであり、ステップS4では、少なくとも前回のNOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0以上になっていたときにYesと判別され、ステップS8に進む。
一方、ステップS4で第1カウンタが1以上になっているときにはステップS5に進み、第2カウンタ値が0であるか否かが判別される。第2カウンタが0である場合には、少なくとも還元剤の実噴射量Qudactが不足状態ではないため、ステップS6に進み、ステップS3で算出したアンモニアの実吸着量Vactの値を増加する補正が行われた後、ステップS8に進む。アンモニアの実吸着量Vactの値を増加する補正が行われるということは、後のステップS9で算出される還元剤の要求噴射量Qudtgtが減らされることにつながる。
Next, in step S4, it is determined whether or not the first counter is zero. This first counter is advanced when the sensor value Snox of the NO X sensor 15 exceeds the threshold value. In step S4, at least the previous sensor value Snox of the NO X sensor 15 is equal to or greater than the threshold value Sn0. Is determined as YES, and the process proceeds to step S8.
On the other hand, when the first counter is 1 or more in step S4, the process proceeds to step S5, and it is determined whether or not the second counter value is zero. When the second counter is 0, since at least the actual injection amount Qudact of the reducing agent is not in a deficient state, the process proceeds to step S6, and correction is performed to increase the value of the actual adsorption amount Vact of ammonia calculated in step S3. Then, the process proceeds to step S8. The fact that the correction for increasing the actual adsorption amount Vact of ammonia is performed leads to a reduction in the required injection amount Qudtgt of the reducing agent calculated in the subsequent step S9.

一方、第2カウンタが1以上である場合には、還元剤の実噴射量Qudactが不足状態であるため、ステップS7に進み、ステップS3で算出したアンモニアの実吸着量Vactの値を減らす補正が行われた後、ステップS8に進む。アンモニアの実吸着量Vactの値を減らす補正が行われるということは、後のステップS9で算出される還元剤の要求噴射量Qudtgtが増やされることにつながる。   On the other hand, when the second counter is 1 or more, since the actual injection amount Qudact of the reducing agent is in a shortage state, the process proceeds to step S7, and correction is performed to reduce the value of the actual adsorption amount Vact of ammonia calculated in step S3. After being performed, the process proceeds to step S8. The correction that reduces the value of the actual adsorption amount Vact of ammonia leads to an increase in the required injection amount Qudtgt of the reducing agent calculated in the subsequent step S9.

本実施形態の例では、アンモニアの実吸着量Vactを増量補正、すなわち還元剤の要求噴射量Qudtgtを減らすことを基本として、ステップS5において還元剤の実噴射量Qudactが不足状態であると判定されたときにのみ、アンモニアの実吸着量Vactを減量補正、すなわち還元剤の要求噴射量Qudtgtを増やすようにしている。したがって、NOXよりも相対的に毒性の高いアンモニアが還元触媒13の下流側に流出するおそれが低減される。
これらのステップS6及びS7は、還元剤の実噴射量Qudactの適正化を図るために行われるものである。
In the example of this embodiment, it is determined in step S5 that the actual injection amount Qudact of the reducing agent is in an insufficient state based on the increase correction of the actual adsorption amount Vact of ammonia, that is, the reduction of the required injection amount Qudtgt of the reducing agent. Only when the actual adsorption amount Vact of ammonia is reduced, that is, the required injection amount Qudtgt of the reducing agent is increased. Therefore, the risk that ammonia that is relatively more toxic than NO x flows out downstream of the reduction catalyst 13 is reduced.
These steps S6 and S7 are performed in order to optimize the actual reducing agent injection quantity Qudact.

次いで、ステップS8では、ステップS3で算出した演算パラメータ値あるいはステップS6又はステップS7で補正を行ったアンモニアの実吸着量Vactの値を用いて、還元触媒13におけるNOXの還元効率ηや第1〜第3の係数fac1〜fac3が求められる。そして、ステップS9では、これまで求めた演算パラメータ値やNOXの還元効率η、第1〜第3の係数fac1〜fac3に基づいて、還元剤の要求噴射量Qudtgtが演算により求められる。 Next, in step S8, the NO x reduction efficiency η or the first value in the reduction catalyst 13 is calculated using the calculation parameter value calculated in step S3 or the value of the actual adsorption amount Vact of ammonia corrected in step S6 or step S7. To third coefficients fac1 to fac3 are obtained. In step S9, the required injection amount Qudtgt of the reducing agent is obtained by calculation based on the calculation parameter value obtained so far, the NO x reduction efficiency η, and the first to third coefficients fac1 to fac3.

還元剤の要求噴射量Qudtgtが求められると、次いで、ステップS10では、システム補正係数αが設定されているか否かが判別され、システム補正係数αが設定されていなければそのままステップS12に進む一方、システム補正係数αが設定されていればステップS11に進んで、要求噴射量Qudtgtにシステム補正係数αを乗じて、補正後の要求噴射量Qudtgt’が算出された後にステップS12に進む。本ルーチンにおいて、これまでに還元剤の実噴射量Qudactの過不足が生じていなければ、システム補正係数αが設定されておらず、算出された要求噴射量Qudtgtの補正は行われない。その後、ステップS12では、還元剤の要求噴射量Qudtgt又は補正後の要求噴射量Qudtgt’に従って還元剤噴射弁43に対して操作信号を出力する。   When the required injection amount Qudtgt of the reducing agent is obtained, it is then determined in step S10 whether or not the system correction coefficient α is set. If the system correction coefficient α is not set, the process proceeds to step S12 as it is. If the system correction coefficient α has been set, the process proceeds to step S11, the required injection quantity Qudtgt is multiplied by the system correction coefficient α, and after the corrected required injection quantity Qudtgt ′ is calculated, the process proceeds to step S12. In this routine, if the excess or shortage of the actual reducing agent injection quantity Qudact has not occurred so far, the system correction coefficient α is not set, and the calculated required injection quantity Qudtgt is not corrected. Thereafter, in step S12, an operation signal is output to the reducing agent injection valve 43 according to the required injection amount Qudtgt of the reducing agent or the corrected required injection amount Qudtgt '.

還元剤の噴射が実行されると、次いで、ステップS13ではNOXセンサ15のセンサ値Snoxが読込まれ、さらに、ステップS14で、センサ値Snoxが閾値Sn0以上であるか否かが判別される。センサ値Snoxが閾値Sn0以上の状態は、還元剤の実噴射量Qudactに過不足が生じていることを示しており、このときにはステップS15で第1カウンタ値が一つ進められる。その後、ステップS16で第1カウンタ値が判定閾値n2に到達したか否かが判別され、第1カウンタ値が判定閾値n2に到達していない場合にはステップS2に戻り、再びこれまでのステップが行われる。一方、第1カウンタ値が判定閾値n2に到達している場合には、還元剤の実噴射量Qudactが不足状態になっているため(図5(b)の状態)、ステップS17で還元剤の実噴射量Qudactの不足が認識されるとともに、さらにステップS18で、第3カウンタ値が0でない場合には第3カウンタをリセットした上で第2カウンタ値が一つ進められた後、ステップS22に進む。 The injection of reducing agent is performed, then step S13, NO X sensor 15 sensor value Snox is read in a further, at step S14, whether the sensor value Snox is the threshold value Sn0 more is determined. A state where the sensor value Snox is equal to or greater than the threshold value Sn0 indicates that the reducing agent actual injection amount Qudact is excessive or insufficient, and at this time, the first counter value is advanced by one in step S15. Thereafter, in step S16, it is determined whether or not the first counter value has reached the determination threshold value n2. If the first counter value has not reached the determination threshold value n2, the process returns to step S2, and the previous steps are performed again. Done. On the other hand, when the first counter value has reached the determination threshold value n2, since the actual injection amount Qudact of the reducing agent is in an insufficient state (the state of FIG. 5B), in step S17 the amount of reducing agent is reduced. In addition to recognizing that the actual injection amount Qudact is insufficient, if the third counter value is not 0 in step S18, the third counter is reset and the second counter value is advanced by one, and then the process proceeds to step S22. move on.

また、上述のステップS14で、センサ値Snoxが閾値Sn0未満の状態は、今回の還元剤の実噴射量Qudactが適正化されていることを示しており、このときにはステップS19で第1カウンタ値が1以上かつ判定閾値n1以下であるか否かが判別される。第1カウンタ値が0の場合には、本ルーチンにおいてこれまでNOXセンサ15のセンサ値Snoxが閾値Sn0以上になったことがないのであり、還元剤の要求噴射量Qudtgtの演算が精度よく行なわれていることが分かるため、Noと判別されてそのままステップS22に進む。同様に、ステップS19で第1カウンタ値が判定閾値n1を越え、かつ、判定閾値n2未満の場合には、還元剤の要求噴射量Qudtgtの演算値に多少誤差が出てはいたものの、還元剤の実噴射量Qudactの過不足と言えるほどに大きな差ではなかったものと判断され、Noと判別されてそのままステップS22に進む。 Further, in the above-described step S14, the state where the sensor value Snox is less than the threshold value Sn0 indicates that the current reducing agent actual injection amount Qudact is optimized, and in this case, the first counter value is set in step S19. It is determined whether or not it is 1 or more and a determination threshold n1 or less. If the first counter value is 0, there since no sensor values Snox to date NO X sensor 15 in this routine becomes the threshold value Sn0 above, performed well operation required injection amount Qudtgt of the reducing agent precision Therefore, it is determined as No and the process proceeds to step S22 as it is. Similarly, when the first counter value exceeds the determination threshold value n1 and is less than the determination threshold value n2 in step S19, there is a slight error in the calculated value of the required injection amount Qudtgt of the reducing agent. It is determined that the difference is not so large that it can be said that the actual injection amount Qudact is excessive or insufficient, and it is determined as No and the process proceeds to step S22 as it is.

一方、ステップS19で第1カウンタ値が1以上かつ判定閾値n1以下である場合には、還元剤の実噴射量Qudactが過剰状態になっているため(図5(a)の状態)、ステップS20で還元剤の実噴射量Qudactの過剰が認識されるとともに、さらにステップS21で、第2カウンタ値が0でない場合には第2カウンタをリセットした上で第3カウンタ値が一つ進められた後、ステップS22に進む。   On the other hand, when the first counter value is not less than 1 and not more than the determination threshold value n1 in step S19, the actual injection amount Qudact of the reducing agent is in an excessive state (state in FIG. 5A), and therefore step S20. In step S21, when the second reducing counter value is not zero, the second counter is reset and the third counter value is advanced by one in step S21. The process proceeds to step S22.

次いで、ステップS22では、第2カウンタ値及び第3カウンタ値がともに、判定閾値n3未満であるか否かが判別される。このステップS22は、上述のステップS5で行われた還元触媒13におけるアンモニアの実吸着量Vactの増量補正による還元剤の実噴射量Qudactの適正化処理では改善されないほどに、還元剤の実噴射量Qudactに異常が発生しているか否かを判別するステップである。第2カウンタ値及び第3カウンタ値がともに判定閾値n3未満であれば、そのような還元剤の実噴射量Qudactの異常が発生していないと判定され、本ルーチンを終了してスタートに戻る。   Next, in step S22, it is determined whether or not both the second counter value and the third counter value are less than the determination threshold value n3. In step S22, the actual injection amount of the reducing agent cannot be improved by the optimization process of the actual injection amount Qudact of the reducing agent by the increase correction of the actual adsorption amount Vact of ammonia in the reduction catalyst 13 performed in the above-described step S5. This is a step of determining whether or not an abnormality has occurred in the quadact. If both the second counter value and the third counter value are less than the determination threshold n3, it is determined that such an abnormality in the actual injection amount Qudact of the reducing agent has not occurred, and this routine is terminated and the process returns to the start.

一方、第2カウンタ値及び第3カウンタ値のいずれかが判定閾値n3以上になっている場合には、ステップS23に進み、第2カウンタ値が判定閾値n3以上であるか否かが判別される。このステップS23は、これまでの還元剤の実噴射量Qudactの過不足の履歴を参照することで、システム補正係数αの設定値をα<1又はα>1のいずれの値にすればよいかを判別するために行われる。第2カウンタ値が判定閾値n3以上である場合には、還元剤の実噴射量Qudactが不足する状態の異常が発生しているため、ステップS24において、ステップS11で行われる還元剤の要求噴射量Qudtgtの補正に用いられるシステム補正係数αが、α>1の値に設定される。一方、第2カウンタ値が判定閾値n3未満である場合には、第3カウンタ値が判定閾値n3以上であり、還元剤の実噴射量Qudactが過剰な状態での異常が発生しているため、ステップS25において、システム補正係数αが、α<1の値に設定される。   On the other hand, if either the second counter value or the third counter value is equal to or greater than the determination threshold value n3, the process proceeds to step S23, and it is determined whether or not the second counter value is equal to or greater than the determination threshold value n3. . In step S23, whether the set value of the system correction coefficient α should be set to α <1 or α> 1 by referring to the history of excess / deficiency in the actual injection amount Qudact of the reducing agent so far. This is done to determine If the second counter value is greater than or equal to the determination threshold n3, an abnormality in a state where the actual reducing agent injection amount Qudact is insufficient has occurred, and therefore, the required injection amount of reducing agent performed in step S11 in step S24. A system correction coefficient α used for correction of Qudtgt is set to a value of α> 1. On the other hand, when the second counter value is less than the determination threshold value n3, the third counter value is equal to or greater than the determination threshold value n3, and an abnormality occurs when the actual reducing agent injection quantity Qudact is excessive. In step S25, the system correction coefficient α is set to a value of α <1.

このシステム補正係数αは、システム補正係数αの設定回数及びこれまでの還元剤の実噴射量Qudactの過不足の履歴に応じて設定値が決定され、還元剤噴射装置40の各部の劣化度合いに応じて還元剤の要求噴射量Qudtgtの補正が行われる。このステップS24又はS25でシステム補正係数αが設定されると、次回のルーチンではステップS11において、ステップS9で算出された要求噴射量Qudtgtにシステム補正係数αを乗じて補正後の要求噴射量Qudtgt’が求められ、当該補正後の要求噴射量Qudtgt’にしたがって還元剤の噴射が行われる。その結果、還元剤噴射装置の各部の経時劣化や還元剤の供給通路や還元剤噴射弁の詰まり等によって生じた、還元剤噴射弁の開弁時間と噴射量との特性の変化に対応して、還元剤の実噴射量Qudactが適正化される。   The system correction coefficient α is determined according to the number of times the system correction coefficient α is set and the history of excess / deficiency of the actual reducing agent injection quantity Qudact so far, and the degree of deterioration of each part of the reducing agent injection device 40 is determined. Accordingly, the required injection amount Qudtgt of the reducing agent is corrected. When the system correction coefficient α is set in step S24 or S25, in the next routine, in step S11, the required injection amount Qudtgt ′ after correction by multiplying the required injection amount Qudtgt calculated in step S9 by the system correction coefficient α. Is calculated, and the reducing agent is injected according to the corrected required injection amount Qudtgt ′. As a result, in response to changes in the characteristics of the opening time and injection amount of the reducing agent injection valve caused by deterioration of each part of the reducing agent injection device, clogging of the reducing agent supply passage and the reducing agent injection valve, etc. The actual injection amount Qudact of the reducing agent is optimized.

本実施形態の内燃機関の排気浄化装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the exhaust gas purification apparatus of the internal combustion engine of this embodiment. 還元触媒中のアンモニア量と、NOXセンサ値及びアンモニア又はNOX濃度との関係を説明するための図である。And the amount of ammonia in the reduction catalyst is a diagram for explaining the relationship between the NO X sensor values and ammonia or NO X concentration. 本実施形態の制御装置(還元剤噴射制御装置)の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the control apparatus (reducing agent injection control apparatus) of this embodiment. 制御装置で行われる還元剤の要求噴射量の演算方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of the request | requirement injection amount of the reducing agent performed with a control apparatus. 還元剤の要求噴射量Qudtgtの適正化処理の方法を説明するためのタイムチャート図である。It is a time chart for demonstrating the method of the optimization process of the request | requirement injection quantity Qudtgt of a reducing agent. 還元剤噴射装置の制御方法の一例を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating an example of the control method of a reducing agent injection apparatus. 還元剤噴射装置の制御方法の一例を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating an example of the control method of a reducing agent injection apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

5:内燃機関、10:排気浄化装置、11:排気通路、13:還元触媒、15:NOXセンサ、26:上流側温度センサ、27:下流側温度センサ、30:制御装置(還元剤噴射制御装置)、40:還元剤噴射装置、41:貯蔵タンク、42:ポンプ、43:還元剤噴射弁、44:第1の供給通路、45:第2の供給通路、47:圧力センサ 5: engine, 10: exhaust gas purification device, 11: exhaust passage, 13: reducing catalyst, 15: NO X sensor 26: upstream temperature sensor, 27: downstream temperature sensor, 30: control device (reducing agent injection control Device), 40: reducing agent injection device, 41: storage tank, 42: pump, 43: reducing agent injection valve, 44: first supply passage, 45: second supply passage, 47: pressure sensor

Claims (6)

内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXを前記アンモニアを用いて還元する還元触媒の上流側に、前記アンモニアを生成可能な還元剤を噴射する還元剤噴射装置の制御を行う還元剤噴射制御装置において、
少なくとも前記内燃機関から排出されるNOX量、前記還元触媒の温度、及び前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて前記還元剤の要求噴射量を算出する要求噴射量演算部と、
前記要求噴射量に従い前記還元剤噴射装置から前記還元剤を噴射させる還元剤噴射制御部と、
前記還元触媒の下流側に設けられた少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して前記還元剤の実噴射量の異常を判定する噴射量異常判定部と、
前記実噴射量の異常が生じたときに、前記要求噴射量演算部の前記パラメータ値の補正を行う噴射量演算パラメータ値補正部と、
前記パラメータ値の補正を所定回数行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に、前記要求噴射量演算部で算出された前記要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行う噴射量補正部と、を備え、
前記噴射量異常判定部は、前記センサ値が前記閾値を超えたときに、前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量の値を増量補正することにより前記還元剤の噴射量を前記要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、前記所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値を超えている場合には噴射量不足と判定するものであり、
前記噴射量補正部は、前記噴射量異常判定部で判定された判定結果の履歴を参照し、前記履歴に基づいて前記システム補正係数を設定し、かつ、前記所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に前記システム補正係数を補正することを特徴とする還元剤噴射制御装置。
Reducing agent injection that is connected to an exhaust system of an internal combustion engine and injects a reducing agent capable of generating ammonia upstream of a reduction catalyst that adsorbs ammonia and reduces NOx in the inflowing exhaust gas using the ammonia. In the reducing agent injection control device for controlling the device,
A required injection amount calculation unit that calculates a required injection amount of the reducing agent based on at least a parameter value including an amount of NOx discharged from the internal combustion engine, a temperature of the reduction catalyst, and an adsorption amount of the ammonia in the reduction catalyst; ,
A reducing agent injection control unit that injects the reducing agent from the reducing agent injection device according to the required injection amount;
An injection amount abnormality determination unit for comparing the sensor value of a specific gas concentration sensor sensitive to at least NOx and ammonia provided on the downstream side of the reduction catalyst with a predetermined threshold to determine an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent; ,
An injection amount calculation parameter value correction unit that corrects the parameter value of the required injection amount calculation unit when an abnormality occurs in the actual injection amount;
If the actual injection amount is abnormal after the parameter value is corrected a predetermined number of times, the required injection amount value calculated by the required injection amount calculation unit is multiplied by a predetermined system correction coefficient. An injection amount correction unit that corrects the required injection amount by
When the sensor value exceeds the threshold value, the injection amount abnormality determining unit corrects the ammonia adsorption amount in the reduction catalyst by increasing the amount, thereby reducing the injection amount of the reducing agent from the required injection amount. When the sensor value after a predetermined time elapses is less than or equal to the threshold value, it is determined that the injection amount is excessive, and when the sensor value after the predetermined time elapses exceeds the threshold value, the injection is performed. It is determined that the amount is insufficient,
The injection amount correction unit refers to a history of determination results determined by the injection amount abnormality determination unit, sets the system correction coefficient based on the history, and multiplies the predetermined system correction coefficient. A reducing agent injection control apparatus , wherein the system correction coefficient is corrected when an abnormality in the actual injection amount is observed even after the required injection amount is corrected .
内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXを前記アンモニアを用いて還元する還元触媒の上流側に、前記アンモニアを生成可能な還元剤を噴射する還元剤噴射装置の制御を行う還元剤噴射制御装置において、Reducing agent injection that is connected to an exhaust system of an internal combustion engine and injects a reducing agent capable of generating ammonia upstream of a reduction catalyst that adsorbs ammonia and reduces NOx in the inflowing exhaust gas using the ammonia. In the reducing agent injection control device for controlling the device,
少なくとも前記内燃機関から排出されるNOX量、前記還元触媒の温度、及び前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて前記還元剤の要求噴射量を算出する要求噴射量演算部と、  A required injection amount calculation unit that calculates a required injection amount of the reducing agent based on at least a parameter value including an amount of NOx discharged from the internal combustion engine, a temperature of the reduction catalyst, and an adsorption amount of the ammonia in the reduction catalyst; ,
前記要求噴射量に従い前記還元剤噴射装置から前記還元剤を噴射させる還元剤噴射制御部と、  A reducing agent injection control unit that injects the reducing agent from the reducing agent injection device according to the required injection amount;
前記還元触媒の下流側に設けられた少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して前記還元剤の実噴射量の異常を判定する噴射量異常判定部と、  An injection amount abnormality determination unit for comparing the sensor value of a specific gas concentration sensor sensitive to at least NOx and ammonia provided on the downstream side of the reduction catalyst with a predetermined threshold to determine an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent; ,
前記実噴射量の異常が生じたときに、前記要求噴射量演算部の前記パラメータ値の補正を行う噴射量演算パラメータ値補正部と、  An injection amount calculation parameter value correction unit that corrects the parameter value of the required injection amount calculation unit when an abnormality occurs in the actual injection amount;
前記パラメータ値の補正を所定回数行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に、前記要求噴射量演算部で算出された前記要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行う噴射量補正部と、  If the actual injection amount is abnormal after the parameter value is corrected a predetermined number of times, the required injection amount value calculated by the required injection amount calculation unit is multiplied by a predetermined system correction coefficient. An injection amount correction unit for correcting the required injection amount,
前記還元剤噴射装置を構成する各部の異常診断を行う自己診断部と、を備え、  A self-diagnosis unit for performing an abnormality diagnosis of each part constituting the reducing agent injection device,
前記噴射量異常判定部は、前記センサ値が前記閾値を超えたときに、前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量の値を増量補正することにより前記還元剤の噴射量を前記要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、前記所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値を超えている場合には噴射量不足と判定するものであり、When the sensor value exceeds the threshold value, the injection amount abnormality determining unit corrects the ammonia adsorption amount in the reduction catalyst by increasing the amount, thereby reducing the injection amount of the reducing agent from the required injection amount. When the sensor value after a predetermined time elapses is less than or equal to the threshold value, it is determined that the injection amount is excessive, and when the sensor value after the predetermined time elapses exceeds the threshold value, the injection is performed. It is determined that the amount is insufficient,
前記噴射量補正部は、前記自己診断部の診断結果に基づいて前記システム補正係数を設定し、かつ、前記所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に、前記システム補正係数を補正することを特徴とする還元剤噴射制御装置。  The injection amount correction unit sets the system correction coefficient based on the diagnosis result of the self-diagnosis unit, and also corrects the required injection amount by multiplying the predetermined system correction coefficient. A reducing agent injection control device, wherein the system correction coefficient is corrected when an abnormality in the injection amount is observed.
内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXを前記アンモニアを用いて還元する還元触媒の上流側に、前記アンモニアを生成可能な還元剤を噴射する還元剤噴射装置の制御方法において、
少なくとも前記内燃機関から排出されるNOX量、前記還元触媒の温度、及び前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて前記還元剤の要求噴射量を算出するとともに、前記要求噴射量に従い前記還元剤を噴射しながら、
前記還元触媒の下流側に設けられた少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して、前記センサ値が前記閾値を超えたときに、前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量の値を増量補正することにより前記還元剤の噴射量を前記要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、前記所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値を超えている場合には噴射量不足と判定することで、前記還元剤の実噴射量の異常を判定し、
前記実噴射量の異常が生じたときに、前記要求噴射量の演算に用いる前記パラメータ値の補正を行い、
前記パラメータ値の補正を所定回数行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に、算出された前記要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行い、
前記要求噴射量の補正においては、前記実噴射量の異常の判定結果の履歴を参照し、前記履歴に基づいて前記システム補正係数を設定し、かつ、前記所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に前記システム補正係数を補正することを特徴とする還元剤噴射装置の制御方法。
Reducing agent injection that is connected to an exhaust system of an internal combustion engine and injects a reducing agent capable of generating ammonia upstream of a reduction catalyst that adsorbs ammonia and reduces NOx in the inflowing exhaust gas using the ammonia. In the device control method,
Calculating a required injection amount of the reducing agent based on at least a parameter value including an amount of NOx discharged from the internal combustion engine, a temperature of the reduction catalyst, and an adsorption amount of the ammonia in the reduction catalyst, and the required injection amount Injecting the reducing agent according to
The sensor value of a specific gas concentration sensor sensitive to at least NOx and ammonia provided on the downstream side of the reduction catalyst is compared with a predetermined threshold, and when the sensor value exceeds the threshold, the reduction catalyst in the reduction catalyst When the amount of ammonia adsorbed is corrected to be increased, the amount of the reducing agent injected is controlled to be less than the required injection amount, and when the sensor value is less than or equal to the threshold value after a predetermined time has elapsed, the injection amount When the sensor value after the predetermined time has passed is determined to be excessive, and when the sensor value exceeds the threshold, it is determined that the injection amount is insufficient, thereby determining an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent,
When the abnormality in the actual injection amount occurs, the parameter value used for the calculation of the required injection amount is corrected,
When abnormality in the actual injection amount is observed even after the parameter value is corrected a predetermined number of times, the calculated value of the required injection amount is multiplied by a predetermined system correction coefficient to obtain the required injection amount. Make corrections
In the correction of the required injection amount, the system correction coefficient is set based on the history with reference to the history of the determination result of the abnormality of the actual injection quantity, and the predetermined system correction coefficient is multiplied to A control method for a reducing agent injection device , wherein the system correction coefficient is corrected when an abnormality in the actual injection amount is observed even after the required injection amount is corrected .
内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXを前記アンモニアを用いて還元する還元触媒の上流側に、前記アンモニアを生成可能な還元剤を噴射する還元剤噴射装置の制御方法において、Reducing agent injection that is connected to an exhaust system of an internal combustion engine and injects a reducing agent capable of generating ammonia upstream of a reduction catalyst that adsorbs ammonia and reduces NOx in the inflowing exhaust gas using the ammonia. In the device control method,
少なくとも前記内燃機関から排出されるNOX量、前記還元触媒の温度、及び前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて前記還元剤の要求噴射量を算出するとともに、前記要求噴射量に従い前記還元剤を噴射しながら、  Calculating a required injection amount of the reducing agent based on at least a parameter value including an amount of NOx discharged from the internal combustion engine, a temperature of the reduction catalyst, and an adsorption amount of the ammonia in the reduction catalyst, and the required injection amount Injecting the reducing agent according to
前記還元触媒の下流側に設けられた少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して、前記センサ値が前記閾値を超えたときに、前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量の値を増量補正することにより前記還元剤の噴射量を前記要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、前記所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値を超えている場合には噴射量不足と判定することで、前記還元剤の実噴射量の異常を判定し、  The sensor value of a specific gas concentration sensor sensitive to at least NOx and ammonia provided on the downstream side of the reduction catalyst is compared with a predetermined threshold, and when the sensor value exceeds the threshold, the reduction catalyst in the reduction catalyst When the amount of ammonia adsorbed is corrected to be increased, the amount of the reducing agent injected is controlled to be less than the required injection amount, and when the sensor value is less than or equal to the threshold value after a predetermined time has elapsed, the injection amount When the sensor value after the predetermined time has passed is determined to be excessive, and when the sensor value exceeds the threshold, it is determined that the injection amount is insufficient, thereby determining an abnormality in the actual injection amount of the reducing agent,
前記実噴射量の異常が生じたときに、前記要求噴射量の演算に用いる前記パラメータ値のWhen an abnormality in the actual injection amount occurs, the parameter value used for the calculation of the required injection amount
補正を行い、Make corrections
前記パラメータ値の補正を所定回数行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に、算出された前記要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行い、  When abnormality in the actual injection amount is observed even after the parameter value is corrected a predetermined number of times, the calculated value of the required injection amount is multiplied by a predetermined system correction coefficient to obtain the required injection amount. Make corrections
前記要求噴射量の補正においては、前記還元剤噴射装置を構成する各部の異常診断を行う自己診断の診断結果に基づいて前記システム補正係数を設定し、かつ、前記所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に前記システム補正係数を補正することを特徴とする還元剤噴射装置の制御方法。  In the correction of the required injection amount, the system correction coefficient is set based on a diagnosis result of self-diagnosis for performing an abnormality diagnosis of each part constituting the reducing agent injection device, and the predetermined system correction coefficient is multiplied. A control method for a reducing agent injection device, wherein the system correction coefficient is corrected when an abnormality in the actual injection amount is observed even after the required injection amount is corrected by the above.
内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXを前記アンモニアを用いて還元する還元触媒と、前記アンモニアを生成可能な還元剤を前記還元触媒の上流側で噴射する還元剤噴射装置と、前記還元剤噴射装置の制御を行う制御装置と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、
前記還元触媒の下流側に、少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度セ
ンサを備えるとともに、
前記制御装置は、少なくとも前記内燃機関から排出されるNOX量、前記還元触媒の温度、及び前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて前記還元剤の要求噴射量を算出する要求噴射量演算部と、前記要求噴射量に従い前記還元剤噴射装置から前記還元剤を噴射させる還元剤噴射制御部と、前記特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して前記還元剤の実噴射量の異常を判定する噴射量異常判定部と、前記実噴射量の異常が生じたときに、前記要求噴射量演算部の前記パラメータ値の補正を行う噴射量演算パラメータ値補正部と、前記パラメータ値の補正を所定回数行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に、前記要求噴射量演算部で算出された前記要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行う噴射量補正部と、を備え、
前記噴射量異常判定部は、前記センサ値が前記閾値を超えたときに、前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量の値を増量補正することにより前記還元剤の噴射量を前記要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、前記所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値を超えている場合には噴射量不足と判定するものであり、
前記噴射量補正部は、前記噴射量異常判定部で判定された判定結果の履歴を参照し、前記履歴に基づいて前記システム補正係数を設定し、かつ、前記所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に前記システム補正係数を補正することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
A reduction catalyst that is connected to the exhaust system of the internal combustion engine and that adsorbs ammonia and reduces NOx in the exhaust gas flowing in using the ammonia, and a reducing agent capable of generating ammonia is injected upstream of the reduction catalyst. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: a reducing agent injection device that performs control of the reducing agent injection device;
A specific gas concentration sensor sensitive to at least NOx and ammonia is provided on the downstream side of the reduction catalyst,
The control device is a request for calculating a required injection amount of the reducing agent based on at least a parameter value including an amount of NOx discharged from the internal combustion engine, a temperature of the reduction catalyst, and an adsorption amount of the ammonia in the reduction catalyst. An injection amount calculation unit, a reducing agent injection control unit for injecting the reducing agent from the reducing agent injection device in accordance with the required injection amount, and comparing a sensor value of the specific gas concentration sensor with a predetermined threshold value, An injection amount abnormality determination unit that determines abnormality of the actual injection amount; an injection amount calculation parameter value correction unit that corrects the parameter value of the required injection amount calculation unit when the abnormality of the actual injection amount occurs; If the actual injection amount is abnormal even after the parameter value has been corrected a predetermined number of times, a predetermined system is used for the required injection amount value calculated by the required injection amount calculation unit. An injection amount correction unit that corrects the required injection amount by multiplying by a fuel correction coefficient ,
When the sensor value exceeds the threshold value, the injection amount abnormality determining unit corrects the ammonia adsorption amount in the reduction catalyst by increasing the amount, thereby reducing the injection amount of the reducing agent from the required injection amount. When the sensor value after a predetermined time elapses is less than or equal to the threshold value, it is determined that the injection amount is excessive, and when the sensor value after the predetermined time elapses exceeds the threshold value, the injection is performed. It is determined that the amount is insufficient,
The injection amount correction unit refers to a history of determination results determined by the injection amount abnormality determination unit, sets the system correction coefficient based on the history, and multiplies the predetermined system correction coefficient. An exhaust emission control device for an internal combustion engine , wherein the system correction coefficient is corrected when an abnormality in the actual injection amount is observed even after the required injection amount is corrected .
内燃機関の排気系に接続され、アンモニアを吸着するとともに流入する排気ガス中のNOXを前記アンモニアを用いて還元する還元触媒と、前記アンモニアを生成可能な還元剤を前記還元触媒の上流側で噴射する還元剤噴射装置と、前記還元剤噴射装置の制御を行う制御装置と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、A reduction catalyst that is connected to the exhaust system of the internal combustion engine and that adsorbs ammonia and reduces NOx in the exhaust gas flowing in using the ammonia, and a reducing agent capable of generating ammonia is injected upstream of the reduction catalyst. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: a reducing agent injection device that performs control of the reducing agent injection device;
前記還元触媒の下流側に、少なくともNOX及びアンモニアに感応する特定ガス濃度セ  A specific gas concentration sensor sensitive to at least NOx and ammonia is disposed downstream of the reduction catalyst.
ンサを備えるとともに、As well as
前記制御装置は、少なくとも前記内燃機関から排出されるNOX量、前記還元触媒の温度、及び前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量を含むパラメータ値に基づいて前記還元剤の要求噴射量を算出する要求噴射量演算部と、前記要求噴射量に従い前記還元剤噴射装置から前記還元剤を噴射させる還元剤噴射制御部と、前記特定ガス濃度センサのセンサ値を所定の閾値と比較して前記還元剤の実噴射量の異常を判定する噴射量異常判定部と、前記実噴射量の異常が生じたときに、前記要求噴射量演算部の前記パラメータ値の補正を行う噴射量演算パラメータ値補正部と、前記パラメータ値の補正を所定回数行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に、前記要求噴射量演算部で算出された前記要求噴射量の値に対して所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行う噴射量補正部と、前記還元剤噴射装置を構成する各部の異常診断を行う自己診断部と、を備え、  The control device is a request for calculating a required injection amount of the reducing agent based on at least a parameter value including an amount of NOx discharged from the internal combustion engine, a temperature of the reduction catalyst, and an adsorption amount of the ammonia in the reduction catalyst. An injection amount calculation unit, a reducing agent injection control unit for injecting the reducing agent from the reducing agent injection device in accordance with the required injection amount, and comparing a sensor value of the specific gas concentration sensor with a predetermined threshold value, An injection amount abnormality determination unit that determines abnormality of the actual injection amount; an injection amount calculation parameter value correction unit that corrects the parameter value of the required injection amount calculation unit when the abnormality of the actual injection amount occurs; If the actual injection amount is abnormal even after the parameter value has been corrected a predetermined number of times, a predetermined system is used for the required injection amount value calculated by the required injection amount calculation unit. An injection amount correction unit that corrects the required injection amount by multiplying by a correction coefficient, and a self-diagnosis unit that performs an abnormality diagnosis of each part constituting the reducing agent injection device,
前記噴射量異常判定部は、前記センサ値が前記閾値を超えたときに、前記還元触媒における前記アンモニアの吸着量の値を増量補正することにより前記還元剤の噴射量を前記要求噴射量よりも減少させる制御を行い、所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値以下である場合には噴射量過剰と判定し、前記所定時間経過後の前記センサ値が前記閾値を超えている場合には噴射量不足と判定するものであり、  When the sensor value exceeds the threshold value, the injection amount abnormality determining unit corrects the ammonia adsorption amount in the reduction catalyst by increasing the amount, thereby reducing the injection amount of the reducing agent from the required injection amount. When the sensor value after a predetermined time elapses is less than or equal to the threshold value, it is determined that the injection amount is excessive, and when the sensor value after the predetermined time elapses exceeds the threshold value, the injection is performed. It is determined that the amount is insufficient,
前記噴射量補正部は、前記自己診断部の診断結果に基づいて前記システム補正係数を設定し、かつ、前記所定のシステム補正係数を乗じることにより前記要求噴射量の補正を行った後にも前記実噴射量の異常が見られる場合に前記システム補正係数を補正することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。  The injection amount correction unit sets the system correction coefficient based on the diagnosis result of the self-diagnosis unit, and also corrects the required injection amount by multiplying the predetermined system correction coefficient. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein the system correction coefficient is corrected when an abnormality in the injection amount is observed.
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