JP5240065B2 - Failure detection device for exhaust gas purification device - Google Patents

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JP5240065B2 JP2009121086A JP2009121086A JP5240065B2 JP 5240065 B2 JP5240065 B2 JP 5240065B2 JP 2009121086 A JP2009121086 A JP 2009121086A JP 2009121086 A JP2009121086 A JP 2009121086A JP 5240065 B2 JP5240065 B2 JP 5240065B2
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Description

本発明は、排気浄化装置の故障検出装置に関する。   The present invention relates to a failure detection device for an exhaust gas purification device.

内燃機関の排気通路に設けられる選択還元型NOx触媒の下流側のアンモニア濃度の推
定値と実測値との差が所定値よりも大きいときに該NOx触媒が劣化したと判定する技術
が知られている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、アンモニアを供給する装置に異常がある場合にもNOx触媒が劣化したと判定される虞がある。つまり、NOx触媒が劣化しても、アンモニアを供給する装置に異常があっても、NOxの浄化率が低下するため、
どちらの影響によりNOxの浄化率が低下しているのか判断する必要がある。
There is known a technique for determining that the NOx catalyst has deteriorated when the difference between the estimated value and the measured value of the ammonia concentration downstream of the selective reduction type NOx catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine is larger than a predetermined value. (For example, refer to Patent Document 1). However, it may be determined that the NOx catalyst has deteriorated even when there is an abnormality in the ammonia supply apparatus. In other words, even if the NOx catalyst deteriorates or there is an abnormality in the ammonia supply device, the NOx purification rate decreases,
It is necessary to determine which of the influences reduces the NOx purification rate.

特開2006−125323号公報JP 2006-125323 A 特開2006−207512号公報JP 2006-207512 A 特開2002−250220号公報JP 2002-250220 A

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、選択還元型NOx触媒
の劣化と区別して還元剤供給装置の異常を判定することができる技術の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of determining an abnormality of a reducing agent supply device in distinction from deterioration of a selective reduction type NOx catalyst.

上記課題を達成するために本発明による排気浄化装置の故障検出装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による排気浄化装置の故障検出装置は、
内燃機関の排気通路に設けられ還元剤により選択的にNOxを還元する選択還元型NOx触媒と、
前記選択還元型NOx触媒よりも上流の排気中へ還元剤を供給する還元剤供給装置と、
前記選択還元型NOx触媒よりも上流側のNOx濃度を検知する上流側検知手段と、
前記選択還元型NOx触媒よりも下流側のNOx濃度を検知する下流側検知手段と、
を備えた排気浄化装置の故障検出装置において、
前記選択還元型NOx触媒に流入するNOx中のNOの比率を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定されるNOの比率が所定範囲内のときにおいて前記還元剤供給装置により還元剤が供給されたときの前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段により検知されるNOx濃度に基づいて前記選択還元型NOx触媒におけるNOxの浄化率を算
出する算出手段と、
前記算出手段により複数回算出されるNOx浄化率の平均値及びばらつきに基づいて前
記還元剤供給装置の異常を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the failure detection device for an exhaust gas purification device according to the present invention employs the following means. That is, the failure detection device for the exhaust gas purification device according to the present invention is:
A selective reduction type NOx catalyst that is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and selectively reduces NOx by a reducing agent;
A reducing agent supply device for supplying a reducing agent into the exhaust gas upstream of the selective reduction type NOx catalyst;
Upstream detection means for detecting the NOx concentration upstream of the selective reduction type NOx catalyst;
Downstream detection means for detecting a NOx concentration downstream of the selective reduction type NOx catalyst;
In the failure detection device of the exhaust gas purification device provided with
Estimating means for estimating a ratio of NO 2 in NOx flowing into the selective catalytic reduction NOx catalyst;
When the ratio of NO 2 estimated by the estimation means is within a predetermined range, the NOx concentration detected by the upstream detection means and the downstream detection means when the reducing agent is supplied by the reducing agent supply device. Calculation means for calculating a NOx purification rate in the selective reduction type NOx catalyst based on:
Determination means for determining abnormality of the reducing agent supply device based on an average value and variation of the NOx purification rate calculated a plurality of times by the calculation means;
It is characterized by providing.

選択還元型NOx触媒は、例えばアンモニアを還元剤として、NOxを選択的に還元する。還元剤供給装置は、例えばアンモニアまたは尿素水を噴射する噴射装置を備えて構成されていても良い。上流側検知手段はNOx濃度を、例えば内燃機関の運転状態に基づいて
推定しても良く、センサにより測定しても良い。下流側検知手段は、選択還元型NOx触
媒によりNOxが浄化された後のNOx濃度を例えばセンサにより測定する。なお、NOx
にはNO及びNOが含まれる。還元剤供給装置は、例えば、選択還元型NOx触媒に流
入するNOxの還元に十分な量の還元剤を供給する。
The selective reduction type NOx catalyst selectively reduces NOx using, for example, ammonia as a reducing agent. The reducing agent supply device may include an injection device that injects ammonia or urea water, for example. The upstream detection means may estimate the NOx concentration based on the operating state of the internal combustion engine, for example, or may measure it with a sensor. The downstream side detection means measures the NOx concentration after the NOx is purified by the selective reduction type NOx catalyst, for example, with a sensor. NOx
Includes NO and NO 2 . The reducing agent supply device supplies, for example, a sufficient amount of reducing agent to reduce NOx flowing into the selective reduction type NOx catalyst.

推定手段は、例えば内燃機関の運転状態に基づいてNOx中のNOの比率を推定する
。センサ等を用いてNOx中のNOの比率を検知しても良い。
The estimation means estimates the ratio of NO 2 in NOx based on, for example, the operating state of the internal combustion engine. The ratio of NO 2 in NOx may be detected using a sensor or the like.

算出手段は、NOxの浄化率をNOの比率が所定範囲内のときにおいて算出している
。このNOの比率の算出は複数回行なわれる。複数回算出することにより、NOの比率が異なるときのNOx浄化率が夫々算出される。すなわち、NO比率の変化に対して
、NOx浄化率がどのように変化するのかが分かる。
Calculating means, the purification rate of NOx ratio of NO 2 is calculated in the time within a predetermined range. The calculation of the NO 2 ratio is performed a plurality of times. By calculating multiple times, the NOx purification rate when the ratio of NO 2 is different is calculated. That is, it can be seen how the NOx purification rate changes with respect to the change in the NO 2 ratio.

ここで、選択還元型NOx触媒におけるNOxの浄化率は、還元剤が十分に供給されている場合には、該選択還元型NOx触媒に流入するNOx中のNOの比率によって変わる。すなわち、NO+NO+2NH→2N+3HOの反応式によりNOxが還元され
るため、NOとNOとが略同じ量ずつ浄化されるので、NOの比率が特定の値(例えば50%近傍)のときにNOxの浄化率が最大となる。選択還元型NOx触媒が劣化したときには、NOx浄化率は全体的に低下するものの、NOの比率が特定の値のときにNOxの浄化率が最大となることに変わりはない。
Here, the NOx purification rate in the selective reduction type NOx catalyst varies depending on the ratio of NO 2 in NOx flowing into the selective reduction type NOx catalyst when the reducing agent is sufficiently supplied. That is, since NOx is reduced by the reaction formula of NO + NO 2 + 2NH 3 → 2N 2 + 3H 2 O, NO and NO 2 are purified by substantially the same amount, so the ratio of NO 2 is a specific value (for example, 50% NOx purification rate becomes maximum when When the selective reduction type NOx catalyst is deteriorated, although reduced overall is NOx purification rate, the ratio of NO 2 is the NOx cleaning ratio is not changed to be greatest when a specific value.

しかし、還元剤の供給量が不足すると、NOx中のNOの比率がNOx浄化率に与える影響よりも、還元剤の供給量が不足することによるNOx浄化率に与える影響のほうが大
きくなる。すなわち、NOの比率によらずNOx浄化率が低下する。このため、NO
の比率が前記特定の値のときであっても、NOx浄化率は低くなる。すなわち、NOx浄化率が全体的に低下すれば、還元剤供給装置に異常があると判定できる。ここでいう還元剤供給装置の異常は、還元剤の要求量に対して、実際の供給量が少ない場合のことをいう。そして、NOx浄化率の平均値が低下すれば、NOx浄化率が全体的に低下していると判定できる。
However, when the supply amount of the reducing agent is insufficient, the influence on the NOx purification rate due to the short supply amount of the reducing agent is greater than the influence that the ratio of NO 2 in NOx has on the NOx purification rate. That is, the NOx purification rate decreases regardless of the NO 2 ratio. For this reason, NO 2
Even when the ratio is the specific value, the NOx purification rate is low. That is, if the NOx purification rate decreases as a whole, it can be determined that there is an abnormality in the reducing agent supply device. The abnormality of the reducing agent supply device here refers to a case where the actual supply amount is smaller than the required amount of the reducing agent. If the average value of the NOx purification rate decreases, it can be determined that the NOx purification rate is overall reduced.

また、還元剤の供給量が不足すると、NOx浄化率の平均値が低下すると共にNOx浄化率のばらつきが小さくなる。一方、選択還元型NOx触媒の劣化の度合いが大きくなると
、NOx浄化率が大きく低下する。このように選択還元型NOx触媒が劣化しているときであっても、NO比率に応じてNOx浄化率が変化するため、NOx浄化率のばらつきが大きくなる。すなわち、NOx浄化率のばらつきが小さい場合には、還元剤供給装置に異常
があると判定できる。
Further, if the supply amount of the reducing agent is insufficient, the average value of the NOx purification rate is lowered and the variation of the NOx purification rate is reduced. On the other hand, when the degree of deterioration of the selective reduction type NOx catalyst increases, the NOx purification rate significantly decreases. Thus, even when the selective reduction type NOx catalyst is deteriorated, the NOx purification rate changes according to the NO 2 ratio, so that the variation in the NOx purification rate becomes large. That is, when the variation in the NOx purification rate is small, it can be determined that there is an abnormality in the reducing agent supply device.

このように、還元剤供給装置に異常がある場合には、NOx浄化率の平均値が低下し且
つばらつきが小さくなる。これにより、選択還元型NOx触媒の劣化と還元剤供給装置の
異常とを区別することができる。
Thus, when there is an abnormality in the reducing agent supply device, the average value of the NOx purification rate is reduced and the variation is reduced. Thereby, it is possible to distinguish between the deterioration of the selective reduction type NOx catalyst and the abnormality of the reducing agent supply device.

なお、所定範囲とは、還元剤供給装置に異常がない場合であってもNOx浄化率が低い
NO比率の範囲をいう。上述のように、NOとNOとが略同量ずつ浄化されるため、NOの比率が特定の値から高くなるほど、また、低くなるほど、NOx浄化率は低下す
る。そして、NOの比率が0%近傍の場合や、100%近傍の場合には、NOx浄化率
が0%近傍になる。このような場合には、還元剤供給装置に異常がない場合であっても、NOx浄化率の平均値が低くなったり、NOx浄化率のばらつきが小さくなったりするため、該還元剤供給装置の異常を判定することが困難となる。つまり、還元剤供給装置の異常の有無によるNOx浄化率の違いが判別可能な範囲として所定範囲が設定される。
The predetermined range refers to a range of the NO 2 ratio with a low NOx purification rate even when there is no abnormality in the reducing agent supply device. As described above, since NO and NO 2 are purified by substantially the same amount, the NOx purification rate decreases as the ratio of NO 2 increases from a specific value or decreases. When the NO 2 ratio is near 0% or near 100%, the NOx purification rate becomes near 0%. In such a case, even if there is no abnormality in the reducing agent supply device, the average value of the NOx purification rate becomes low or the variation in the NOx purification rate becomes small. It becomes difficult to determine abnormality. That is, the predetermined range is set as a range in which the difference in the NOx purification rate depending on whether there is an abnormality in the reducing agent supply device can be determined.

また、本発明ではNOx中のNOの比率を用いて還元剤供給装置の異常を判定してい
るが、これに代えてNOx中のNOの比率を用いて劣化度合いの判定を行うこともできる
。つまり、NOxがNOとNOとからなるとすれば、NOx中のNOの比率が大きくな
るほど、その分NOの比率は小さくなる。この関係を用いれば、NOx中のNOの比率を
用いて劣化度合いの判定を行うことができる。
Further, in the present invention, the abnormality of the reducing agent supply device is determined using the ratio of NO 2 in NOx, but instead, the degree of deterioration can be determined using the ratio of NO in NOx. . That is, if NOx is made of NO and NO 2 Prefecture, the larger the proportion of NO 2 in NOx, the ratio of the amount NO is reduced. Using this relationship, the degree of deterioration can be determined using the ratio of NO in NOx.

また、本発明においては、前記判定手段は、前記NOx浄化率の平均値が第1所定値以
下で且つ偏差が第2所定値以下のときに前記還元剤供給装置に異常があると判定することができる。
In the present invention, the determination means determines that the reducing agent supply device is abnormal when the average value of the NOx purification rate is not more than a first predetermined value and the deviation is not more than a second predetermined value. Can do.

ここで、NOx浄化率の平均値が小さい場合には、還元剤の供給量が不足していること
の他に、選択還元型NOx触媒の劣化または、上流側検知手段若しくは下流側検知手段の
異常も考えられる。一方、NOx浄化率の偏差が小さい場合には、還元剤の供給量が不足
していることの他に、上流側検知手段若しくは下流側検知手段の異常も考えられる。しかし、NOx浄化率の平均値が小さく且つNOx浄化率の偏差が小さい場合には、還元剤供給装置の異常しか考えられない。このような判定基準として、第1所定値及び第2所定値が設定されている。
Here, when the average value of the NOx purification rate is small, in addition to the supply amount of the reducing agent being insufficient, the selective reduction type NOx catalyst is deteriorated or the upstream side detection means or the downstream side detection means is abnormal. Is also possible. On the other hand, when the deviation of the NOx purification rate is small, an abnormality in the upstream side detection means or the downstream side detection means may be considered in addition to the supply amount of the reducing agent being insufficient. However, when the average value of the NOx purification rate is small and the deviation of the NOx purification rate is small, only an abnormality of the reducing agent supply device can be considered. As such a determination criterion, a first predetermined value and a second predetermined value are set.

このように、NOx浄化率の平均値を第1所定値と比較し、且つNOx浄化率の偏差を第2所定値と比較することで、還元剤供給装置の異常を容易に判定することができる。なお、偏差は、平均値との差であり、代わりに、標準偏差または分散等のNOx浄化率のばら
つきを表す値を用いることもできる。
Thus, by comparing the average value of the NOx purification rate with the first predetermined value and comparing the deviation of the NOx purification rate with the second predetermined value, it is possible to easily determine the abnormality of the reducing agent supply device. . Note that the deviation is a difference from the average value, and a value representing variation in the NOx purification rate such as standard deviation or dispersion can be used instead.

また、本発明においては、前記判定手段は、前記算出手段により算出されるNOx浄化
率の平均値が第1所定値よりも大きく且つ偏差が第2所定値以下のときに、前記還元剤供給装置に異常があり且つ前記上流側検知手段若しくは下流側検知手段の少なくとも一方に異常があると判定することができる。
Further, in the present invention, the determination unit is configured to supply the reducing agent supply device when an average value of the NOx purification rate calculated by the calculation unit is larger than a first predetermined value and a deviation is equal to or smaller than a second predetermined value. It can be determined that there is an abnormality in at least one of the upstream side detection means and the downstream side detection means.

すなわち、NOx浄化率の平均値が第1所定値よりも大きい場合には、どこにも異常が
ないか、または上流側検知手段または下流側検知手段に異常があると考えることができる。また、NOx浄化率の偏差が第2所定値よりも小さい場合には、還元剤の供給量が不足
していることの他に、上流側検知手段若しくは下流側検知手段の異常も考えられる。しかし、NOx浄化率の平均値が第1所定値よりも大きく且つNOx浄化率の偏差が第2所定値以下の場合には、還元剤供給装置に異常があり、且つ上流側検知手段若しくは下流側検知手段に異常があると考えられる。このようにして、還元剤供給装置以外の異常を判定することができる。
That is, when the average value of the NOx purification rate is larger than the first predetermined value, it can be considered that there is no abnormality anywhere, or the upstream detection means or the downstream detection means is abnormal. Further, when the deviation of the NOx purification rate is smaller than the second predetermined value, an abnormality of the upstream side detection means or the downstream side detection means may be considered in addition to the supply amount of the reducing agent being insufficient. However, when the average value of the NOx purification rate is larger than the first predetermined value and the deviation of the NOx purification rate is equal to or less than the second predetermined value, there is an abnormality in the reducing agent supply device and the upstream side detection means or the downstream side It is thought that there is an abnormality in the detection means. In this way, an abnormality other than the reducing agent supply device can be determined.

本発明によれば、選択還元型NOx触媒の劣化と区別して還元剤供給装置の異常を判定
することができる。
According to the present invention, it is possible to determine the abnormality of the reducing agent supply device in distinction from the deterioration of the selective reduction type NOx catalyst.

実施例に係る内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine which concerns on an Example, and its exhaust system. 添加量比とNOx浄化率との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between addition amount ratio and NOx purification rate. NOx中のNOの比率とNOx浄化率との関係を示した図である。Is a diagram showing the relationship between the ratio and the NOx purification rate of NO 2 in NOx. 上から順に、NOx中のNO比率、還元剤添加量が十分な場合のNOx浄化率、還元剤添加量が不足している場合のNOx浄化率、NOx浄化率の偏差のタイムチャートを示した図である。From the top, NO 2 ratio in NOx, the NOx purification rate when the reducing agent addition amount is sufficient, the NOx purification rate when the amount of reducing agent added is insufficient, it showed a time chart of the deviation of the NOx purification rate FIG. 実施例1に係る還元剤添加量の異常判定のフローを示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a flow of determining an abnormality of the reducing agent addition amount according to the first embodiment. NOx浄化率の平均値と偏差と異常個所との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the average value of NOx purification rate, deviation, and an abnormal part. 実施例2に係る異常個所の判定を行うためのフローチャートである。10 is a flowchart for determining an abnormal part according to the second embodiment.

以下、本発明に係る排気浄化装置の故障検出装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of a failure detection device for an exhaust gas purification device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施例に係る内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒を有するディーゼル機関である。そして本実施例では、尿素SCRシステムを採用している。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its exhaust system according to the present embodiment. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a diesel engine having four cylinders. In this embodiment, a urea SCR system is employed.

内燃機関1には、排気通路2が接続されている。この排気通路2の途中には、選択還元型NOx触媒4(以下、NOx触媒4という。)が備えられている。   An exhaust passage 2 is connected to the internal combustion engine 1. In the middle of the exhaust passage 2, a selective reduction type NOx catalyst 4 (hereinafter referred to as NOx catalyst 4) is provided.

また、NOx触媒4よりも上流の排気通路2には、排気中に尿素水を噴射する噴射弁5
が取り付けられている。噴射弁5は、後述するECU10からの信号により開弁して排気中へ尿素水を噴射する。なお、本実施例においては噴射弁5が、本発明における還元剤供給装置に相当する。また、還元剤供給装置には、還元剤を吐出するポンプ、該還元剤が流通する通路、噴射弁5を制御するECU10を含めることができる。
An injection valve 5 that injects urea water into the exhaust gas in the exhaust passage 2 upstream of the NOx catalyst 4.
Is attached. The injection valve 5 is opened by a signal from the ECU 10 described later and injects urea water into the exhaust gas. In this embodiment, the injection valve 5 corresponds to the reducing agent supply device in the present invention. Further, the reducing agent supply device can include a pump that discharges the reducing agent, a passage through which the reducing agent flows, and an ECU 10 that controls the injection valve 5.

噴射弁5から噴射された尿素水は、排気の熱で加水分解されアンモニア(NH)となり、NOx触媒4に吸着する。このNHがNOxを還元させる。 The urea water injected from the injection valve 5 is hydrolyzed by the heat of the exhaust to become ammonia (NH 3 ) and is adsorbed on the NOx catalyst 4. This NH 3 reduces NOx.

噴射弁5よりも上流の排気通路2には、排気中のNOx濃度を測定する第1NOxセンサ7が取り付けられている。また、NOx触媒4よりも下流の排気通路2には、排気中のN
Ox濃度を測定する第2NOxセンサ8及び排気の温度を測定する温度センサ9が取り付けられている。なお、本実施例においては第1NOxセンサ7が、本発明における上流側検
知手段に相当する。また、本実施例においては第2NOxセンサ8が、本発明における下
流側検知手段に相当する。また、第1NOxセンサ7によりNOx濃度を測定することに代えて、内燃機関1の運転状態に基づいてNOx濃度を推定しても良い。
A first NOx sensor 7 for measuring the NOx concentration in the exhaust is attached to the exhaust passage 2 upstream of the injection valve 5. Further, in the exhaust passage 2 downstream of the NOx catalyst 4, N in the exhaust gas is exhausted.
A second NOx sensor 8 for measuring the Ox concentration and a temperature sensor 9 for measuring the temperature of the exhaust are attached. In the present embodiment, the first NOx sensor 7 corresponds to the upstream side detection means in the present invention. In the present embodiment, the second NOx sensor 8 corresponds to the downstream side detection means in the present invention. Further, instead of measuring the NOx concentration by the first NOx sensor 7, the NOx concentration may be estimated based on the operating state of the internal combustion engine 1.

以上述べたように構成された内燃機関1には、該内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるECU10が併設されている。このECU10は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。   The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an ECU 10 that is an electronic control unit for controlling the internal combustion engine 1. The ECU 10 is a unit that controls the operation state of the internal combustion engine 1 in accordance with the operation conditions of the internal combustion engine 1 and the request of the driver.

また、ECU10には、上記センサの他、運転者がアクセルペダル11を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検知するアクセル開度センサ12、および機関回転数を検知するクランクポジションセンサ13が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がECU10に入力されるようになっている。   In addition to the above sensors, the ECU 10 outputs an electric signal corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 11 by the driver to detect the engine load, and an accelerator position sensor 12 for detecting the engine speed. 13 are connected via electric wiring, and the output signals of these various sensors are input to the ECU 10.

一方、ECU10には、噴射弁5が電気配線を介して接続されており、該ECU10により噴射弁5の開閉時期が制御される。   On the other hand, the injection valve 5 is connected to the ECU 10 via electric wiring, and the ECU 10 controls the opening and closing timing of the injection valve 5.

ここで、NOx触媒4におけるNOxの浄化率は、NOx中のNOの比率と還元剤の添
加量比とに応じて変化する。この添加量比とは、NOx触媒4に流入するNOxを全て還元するのに必要となる還元剤添加量に対する実際の還元剤添加量である。
Here, the purification rate of NOx in the NOx catalyst 4 is changed according to the amount ratio of the ratio of NO 2 in NOx reducing agent. The addition amount ratio is an actual reducing agent addition amount with respect to a reducing agent addition amount necessary for reducing all NOx flowing into the NOx catalyst 4.

なお、NOx触媒4では主に以下の反応が起こると考えられる。
NO+NO+2NH→2N+3HO・・・式(1)
この反応によればNOとNOとが等しい量だけ浄化される。つまり、この反応では、NOとNOとの比が1対1のときにNOxの浄化率が最大となる。
Note that it is considered that the following reaction mainly occurs in the NOx catalyst 4.
NO + NO 2 + 2NH 3 → 2N 2 + 3H 2 O Formula (1)
This reaction purifies NO and NO 2 by an equal amount. That is, in this reaction, the ratio of NO to NO 2 becomes purification rate of NOx greatest when one-to-one.

ここで、NOx触媒4に流入するNOx中のNOの比率は、内燃機関1から排出されるNOx中のNOの比率と等しいものとする。そして、内燃機関1から排出されるNOx中のNOの比率は、機関回転数、燃料量(機関負荷としても良い)、燃焼温度等に基づいて推定することができる。この推定には周知の技術を用いることができるため、説明を省略する。また、これらの関係を予め実験等により求めてマップ化し、ECU10に記憶させておいても良い。 Here, the ratio of NO 2 in NOx flowing into the NOx catalyst 4 is assumed to be equal to the ratio of NO 2 in NOx discharged from the internal combustion engine 1. The ratio of NO 2 in NOx discharged from the internal combustion engine 1 can be estimated based on the engine speed, fuel amount (may be engine load), combustion temperature, and the like. Since a well-known technique can be used for this estimation, description is abbreviate | omitted. Further, these relationships may be obtained in advance by experiments or the like and mapped and stored in the ECU 10.

図2は、添加量比とNOx浄化率との関係を示した図である。菱形はNOx中のNOの比率が比較的高い場合を示し、三角形はNOx中のNOの比率が比較的低い場合を示し
ている。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the addition amount ratio and the NOx purification rate. A rhombus indicates a case where the ratio of NO 2 in NOx is relatively high, and a triangle indicates a case where the ratio of NO 2 in NOx is relatively low.

添加量比がAよりも少ない場合には、NOx中のNOの比率の違いによるNOx浄化率の違いは殆どない。すなわち、還元剤の添加量が不足して、必要量の半分(添加量比が50%)よりも少なくなった場合には、NOx浄化率に対するNOx中のNOの比率の影響は殆どない。 If the addition amount ratio is less than A, the difference in the NOx purification rate due to the difference in the ratio of NO 2 in NOx is little. That is, the lack of the amount of addition of the reducing agent, when the required amount of half (amount ratio of 50%) was less than the no little influence of the ratio of NO 2 in NOx for NOx purification rate.

次に図3は、NOx中のNOの比率とNOx浄化率との関係を示した図である。実線は還元剤の添加量が十分な場合(還元剤の添加量が正常の場合)を示し、一点鎖線は還元剤の添加量が不十分な場合(還元剤の添加量が正常時の半分の場合)を示している。還元剤の添加量が正常の場合とは、NOx触媒4に流入するNOxの全量を還元するために必要となる還元剤量が添加されている場合としても良い。 Next, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the ratio of NO 2 in NOx and the NOx purification rate. The solid line indicates that the amount of reducing agent added is sufficient (when the amount of reducing agent added is normal), and the one-dot chain line indicates that the amount of reducing agent added is insufficient (the amount of reducing agent added is half that of normal). Case). The case where the amount of reducing agent added is normal may be the case where the amount of reducing agent necessary for reducing the total amount of NOx flowing into the NOx catalyst 4 is added.

還元剤の添加量が十分な場合には、式(1)の反応によりNOとNOとが等しい量だけ浄化されるため、NO比率がおよそ50%のときにNOx浄化率が最大となる。一方
、還元剤の添加量が不十分な場合には、全体的にNOx浄化率が低い。つまり、還元剤の
添加量が不十分な場合には、NOx浄化率に対するNO比率の影響が殆ど無い。これは
、NHの量が少なくなると、NO比率よりもNHで式(1)の反応速度が決まるため、NO比率が還元反応速度に及ぼす影響が小さくなるためである。さらには、還元剤の添加量が十分な場合と比較して、還元剤の添加量が不十分な場合には、NOx浄化率が
かなり低くなるため、両者を区別することができる。
When the addition amount of the reducing agent is sufficient, NO and NO 2 are purified by an equal amount by the reaction of the formula (1), so that the NOx purification rate becomes maximum when the NO 2 ratio is approximately 50%. . On the other hand, when the amount of reducing agent added is insufficient, the overall NOx purification rate is low. That is, when the addition amount of the reducing agent is insufficient, there is almost no influence of the NO 2 ratio on the NOx purification rate. This is because if the amount of NH 3 is reduced, since the reaction rate of the formula (1) in NH 3 than NO 2 ratio is determined, is because the influence of NO 2 ratio on the reduction reaction rate decreases. Furthermore, compared with the case where the amount of addition of the reducing agent is sufficient, when the amount of addition of the reducing agent is insufficient, the NOx purification rate becomes considerably low, so that both can be distinguished.

また、還元剤の添加量が十分な場合には、還元剤の添加量が不十分な場合と比較して、NOx浄化率のばらつきが比較的大きい。これは、たとえNOx触媒4が劣化したとしても、NO比率によってNOx浄化率がばらつくためである。すなわち、NOx浄化率のばらつきによって還元剤の添加量が十分であるか否か判定することができる。 Further, when the amount of reducing agent added is sufficient, the variation in the NOx purification rate is relatively large compared to the case where the amount of reducing agent added is insufficient. This is because even if the NOx catalyst 4 deteriorates, the NOx purification rate varies depending on the NO 2 ratio. That is, it can be determined whether or not the amount of the reducing agent added is sufficient based on the variation in the NOx purification rate.

そこで本実施例では、NOx浄化率の平均値及びばらつきに基づいて還元剤の添加量が
十分であるか否か判定する。すなわち、還元剤供給装置の異常を判定する。
Therefore, in this embodiment, it is determined whether or not the addition amount of the reducing agent is sufficient based on the average value and variation of the NOx purification rate. That is, the abnormality of the reducing agent supply device is determined.

なお、NOx中のNOの比率が例えば30%未満、または70%以上となると、還元
剤の添加量が十分な場合と不十分な場合との両方でNOx浄化率が低くなることにより、
両者の差が小さくなる。このような範囲でNOx浄化率を用いて還元剤の添加量不足を判
定すると、判定を誤る虞がある。そこで本実施例では、NOx中のNOの比率が30%
以上で且つ70%未満のときのNOx浄化率に基づいて還元剤の添加量不足を判定する。
Incidentally, NO less than the ratio of 2, for example, 30% of the NOx, or becomes 70% or more, by the NOx purification ratio is lowered in both cases insufficient and if the addition amount of the reducing agent is sufficient,
The difference between the two is reduced. If it is determined that the addition amount of the reducing agent is insufficient using the NOx purification rate in such a range, there is a risk of erroneous determination. Therefore, in this embodiment, the ratio of NO 2 in NOx is 30%.
Based on the NOx purification rate when the amount is less than 70%, the reducing agent addition amount is determined to be insufficient.

また、外乱等の誤差を考慮して、NOx浄化率を複数回検知し、その平均値を用いて還
元剤の添加量が正常であるか否か判定する。例えば、NOx浄化率の平均値が第1所定値
以下のときに還元剤の添加量が不十分である可能性がある。同様に、NOx浄化率の偏差
が第2所定値以下のときに還元剤の添加量が不十分である可能性がある。そして、例えば、NOx浄化率の平均値が第1所定値以下のときで、且つNOx浄化率の偏差が第2所定値
以下のときに還元剤の添加量が不十分であると判定する。
Further, in consideration of errors such as disturbances, the NOx purification rate is detected a plurality of times, and the average value is used to determine whether or not the reducing agent addition amount is normal. For example, there is a possibility that the amount of reducing agent added is insufficient when the average value of the NOx purification rate is equal to or less than the first predetermined value. Similarly, when the deviation of the NOx purification rate is less than or equal to the second predetermined value, the amount of reducing agent added may be insufficient. Then, for example, when the average value of the NOx purification rate is equal to or less than the first predetermined value and the deviation of the NOx purification rate is equal to or less than the second predetermined value, it is determined that the amount of addition of the reducing agent is insufficient.

図4は、上から順に、NOx中のNO比率、還元剤添加量が十分な場合のNOx浄化率、還元剤添加量が不足している場合のNOx浄化率、NOx浄化率の偏差のタイムチャートを示した図である。 FIG. 4 shows, in order from the top, the NO 2 ratio in NOx, the NOx purification rate when the reducing agent addition amount is sufficient, the NOx purification rate when the reducing agent addition amount is insufficient, and the deviation time of the NOx purification rate. It is the figure which showed the chart.

NOx中のNO比率は、内燃機関1の運転状態に応じて変化する。還元剤添加量が十
分な場合のNOx浄化率は、図3の実線で示したようにNOx中のNO比率に応じて変化する。そして、この平均値は比較的高い。一方、還元剤添加量が不足している場合には、NOx浄化率がNOx中のNOの比率に殆ど影響されない。そして、この平均値は比較的低い。
The NO 2 ratio in NOx varies depending on the operating state of the internal combustion engine 1. When the reducing agent addition amount is sufficient, the NOx purification rate changes according to the NO 2 ratio in NOx as shown by the solid line in FIG. This average value is relatively high. On the other hand, when the amount of reducing agent added is insufficient, NOx purification rate is hardly influenced by the ratio of NO 2 in NOx. This average value is relatively low.

NOx浄化率の偏差において、実線は還元剤添加量が不足している場合を示し、破線は
還元剤添加量が十分な場合を示している。このように、NOx浄化率の偏差には差があり
、還元剤添加量が不足している場合のほうが偏差は小さくなる。
In the deviation of the NOx purification rate, the solid line shows the case where the reducing agent addition amount is insufficient, and the broken line shows the case where the reducing agent addition amount is sufficient. Thus, there is a difference in the deviation of the NOx purification rate, and the deviation is smaller when the reducing agent addition amount is insufficient.

次に図5は、本実施例に係る還元剤添加量の異常判定のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、還元剤が添加されている期間において、ECU10により所定の時間毎に繰り返し実行される。   Next, FIG. 5 is a flowchart showing a flow of determining an abnormality of the reducing agent addition amount according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time by the ECU 10 during the period in which the reducing agent is added.

ステップS101では、還元剤添加量の異常判定要求があるか否か判定される。例えば、車両が規定の距離を走行した場合、または所定の運転状態が所定の時間行われた場合に異常判定要求があるものとする。また、例えば噴射弁5の詰まりが発生する状態となった場合に異常判定要求があるものとする。ステップS101で肯定判定がなされた場合にはステップS102へ進み、否定判定がなされた場合には還元剤添加量の異常判定をする必要はないため、本ルーチンを終了させる。   In step S101, it is determined whether or not there is an abnormality determination request for the reducing agent addition amount. For example, it is assumed that there is an abnormality determination request when the vehicle travels a specified distance or when a predetermined driving state is performed for a predetermined time. For example, it is assumed that there is an abnormality determination request when the injection valve 5 becomes clogged. If an affirmative determination is made in step S101, the process proceeds to step S102. If a negative determination is made, it is not necessary to determine whether the reducing agent addition amount is abnormal, and thus this routine is terminated.

ステップS102では、カウンタTCに0が代入される。このカウンタTCは、NOx
浄化率の平均値を求めるときにNOx量を記憶した回数をカウントするために用いる。初
期値として0が代入される。
In step S102, 0 is substituted into the counter TC. This counter TC is NOx
This is used to count the number of times the NOx amount is stored when obtaining the average value of the purification rate. 0 is substituted as an initial value.

ステップS103では、NOx触媒4に流入するNOx中のNOの比率が所定範囲内であるか否か判定される。図3に示したように、例えばNO比率が30%以上で且つ70%未満のときを所定範囲内とする。この範囲は、異常判定を正確に行うことができるNO比率の範囲である。また、NOx触媒4に流入するNOx中のNOの比率は、内燃機関1の運転状態に応じて変化するため、例えば内燃機関1の運転状態をマップに代入してNOの比率を得る。ステップS103で肯定判定がなされた場合にはステップS104へ進み、否定判定がなされた場合には正確な異常判定が困難であるため本ルーチンを終了させる。なお、本実施例ではステップS103でNOの比率を推定するECU10が、本発明における推定手段に相当する。 In step S103, the ratio of NO 2 in NOx flowing into the NOx catalyst 4 is determined whether it is within a predetermined range. As shown in FIG. 3, for example, when the NO 2 ratio is 30% or more and less than 70%, it is set within the predetermined range. This range is a range of the NO 2 ratio in which the abnormality determination can be accurately performed. The ratio of NO 2 in NOx flowing into the NOx catalyst 4 is, changes according to the operating state of the internal combustion engine 1, to obtain the ratio of NO 2, for example, by substituting the operating state of the internal combustion engine 1 on the map. If an affirmative determination is made in step S103, the process proceeds to step S104. If a negative determination is made, the routine is terminated because accurate abnormality determination is difficult. In this embodiment, the ECU 10 that estimates the NO 2 ratio in step S103 corresponds to the estimation means in the present invention.

ステップS104では、入NOx量が取得される。入NOx量とは、単位時間当たりにNOx触媒4に流入するNOx量である。なお、入NOx量は、第1NOxセンサ7により得られるNOx濃度と機関運転状態(吸入空気量、燃料噴射量)に基づいて算出する。そして
、カウンタTCと関連付けてECU10に記憶される。
In step S104, the input NOx amount is acquired. The amount of input NOx is the amount of NOx flowing into the NOx catalyst 4 per unit time. The input NOx amount is calculated based on the NOx concentration obtained by the first NOx sensor 7 and the engine operating state (intake air amount, fuel injection amount). Then, it is stored in the ECU 10 in association with the counter TC.

ステップS105では、出NOx量が取得される。出NOx量とは、単位時間当たりにNOx触媒4から流出するNOx量である。なお、出NOx量は、第2NOxセンサ8により得られるNOx濃度と機関運転状態(吸入空気量、燃料噴射量)に基づいて算出する。そし
て、カウンタTCと関連付けてECU10に記憶される。
In step S105, the output NOx amount is acquired. The output NOx amount is the NOx amount flowing out from the NOx catalyst 4 per unit time. The output NOx amount is calculated based on the NOx concentration obtained by the second NOx sensor 8 and the engine operating state (intake air amount, fuel injection amount). Then, it is stored in the ECU 10 in association with the counter TC.

ステップS106では、カウンタTCに1を加える。   In step S106, 1 is added to the counter TC.

ステップS107では、カウンタTCが規定値以上であるか否か判定される。この規定値は、NOx浄化率の平均値に還元剤添加量の不足の影響が現れるのに必要な値である。
ステップS107で肯定判定がなされた場合にはステップS108へ進み、否定判定がなされた場合にはステップS103へ戻り入NOx量及び出NOx量を引き続き算出する。
In step S107, it is determined whether the counter TC is greater than or equal to a specified value. This specified value is a value necessary for the influence of the shortage of the reducing agent addition amount to appear on the average value of the NOx purification rate.
If an affirmative determination is made in step S107, the process proceeds to step S108. If a negative determination is made, the process returns to step S103, and the input NOx amount and the output NOx amount are continuously calculated.

ステップS108では、NOx浄化率平均値NOx_aveが算出される。NOx浄化率
は、入NOx量に対し、NOx触媒4で浄化されるNOx量の比率であり以下の式により求
める。
NOx浄化率=(入NOx量−出NOx量)/(入NOx量)
なお、本実施例ではNOx浄化率を算出するECU10が、本発明における算出手段に
相当する。そして、NOx浄化率平均値NOx_aveは、この平均値である。
In step S108, the NOx purification rate average value NOx_ave is calculated. The NOx purification rate is the ratio of the NOx amount purified by the NOx catalyst 4 to the input NOx amount, and is obtained by the following equation.
NOx purification rate = (input NOx amount-output NOx amount) / (input NOx amount)
In this embodiment, the ECU 10 that calculates the NOx purification rate corresponds to the calculating means in the present invention. The NOx purification rate average value NOx_ave is this average value.

ステップS109では、NOx浄化率偏差NOx_devが算出される。これは、ECU10に記憶されている入NOx量及び出NOx量に基づいて算出する。この偏差は、NOx
浄化率の最大値と最小値との差としても良い。
In step S109, the NOx purification rate deviation NOx_dev is calculated. This is calculated based on the input NOx amount and the output NOx amount stored in the ECU 10. This deviation is NOx
It may be the difference between the maximum value and the minimum value of the purification rate.

ステップS110では、NOx浄化率平均値NOx_aveが第1所定値以下で且つNOx浄化率偏差NOx_devが第2所定値以下であるか否か判定される。第1所定値及び第2所定値は、夫々還元剤添加量が異常であるときの最大値として予め実験等により求めてECU10に記憶させておく。ステップS110で肯定判定がなされた場合にはステップS111へ進み、否定判定がなされた場合にはステップS112へ進む。なお、本実施例ではステップS110を処理するECU10が、本発明における判定手段に相当する。   In step S110, it is determined whether the NOx purification rate average value NOx_ave is equal to or smaller than a first predetermined value and the NOx purification rate deviation NOx_dev is equal to or smaller than a second predetermined value. The first predetermined value and the second predetermined value are obtained in advance by experiments or the like as the maximum values when the reducing agent addition amount is abnormal and stored in the ECU 10. If an affirmative determination is made in step S110, the process proceeds to step S111, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S112. In this embodiment, the ECU 10 that processes step S110 corresponds to the determination unit in the present invention.

ステップS111では、異常フラグがONとされる。異常フラグとは、還元剤添加量が正常である場合にOFFとされ、異常である場合にONとされるフラグである。異常フラグがONとされた場合には、還元剤供給装置または排気浄化装置に異常があると運転者等に警告しても良い。   In step S111, the abnormality flag is turned ON. The abnormality flag is a flag that is turned off when the amount of addition of the reducing agent is normal and is turned on when it is abnormal. When the abnormality flag is ON, the driver or the like may be warned that there is an abnormality in the reducing agent supply device or the exhaust gas purification device.

ステップS112では、異常フラグがOFFとされ、その後、本ルーチンを終了させる。   In step S112, the abnormality flag is turned OFF, and then this routine is terminated.

以上説明したように本実施例によれば、NOx浄化率の平均値とばらつきとから還元剤
添加量の不足を判定することができるため、還元剤供給装置に異常があるか否か判定することができる。この判定を行うときには、NOx触媒4の劣化と区別することができる。
すなわち、還元剤添加量が不足している場合には、NOx浄化率に対するNO比率の影
響が小さいことから還元剤供給装置の異常をNOx触媒4の劣化と区別して判定すること
ができる。ここで、NOx浄化率は排気浄化装置が正常の場合にはNOx中のNO比率によって変化するが、このNO比率を正確に求めることが困難な場合もある。例えばNOx触媒4やその上流に備わる触媒の劣化度合いによってもNO比率が変化するため、こ
れらの触媒の劣化度合いを正確に求めなくてはNO比率を正確に求めることが困難となる。このように、NO比率の正確な推定が困難な場合であっても、おおよそのNO比率が分かれば還元剤添加システムの異常を判定することができる。
As described above, according to the present embodiment, since it is possible to determine the shortage of the reducing agent addition amount from the average value and variation of the NOx purification rate, it is determined whether there is an abnormality in the reducing agent supply device. Can do. When this determination is made, it can be distinguished from the deterioration of the NOx catalyst 4.
That is, when the reducing agent addition amount is insufficient, since the influence of the NO 2 ratio on the NOx purification rate is small, an abnormality of the reducing agent supply device can be distinguished from the deterioration of the NOx catalyst 4. Here, when the exhaust gas purification device is normal, the NOx purification rate varies depending on the NO 2 ratio in NOx, but it may be difficult to accurately obtain this NO 2 ratio. For example, since the NO 2 ratio varies depending on the degree of deterioration of the NOx catalyst 4 and the catalyst provided upstream thereof, it is difficult to accurately obtain the NO 2 ratio without accurately obtaining the degree of deterioration of these catalysts. Thus, even if an accurate estimate of the NO 2 ratio is difficult, it is possible to determine an abnormality of the reducing agent addition system knowing the approximate NO 2 ratio.

本実施例では、NOx触媒4のNOx浄化率の平均値及び偏差に基づいて還元剤添加量以外の異常をも判定する。その他の装置については実施例1と同じため説明を省略する。本実施例では、還元剤添加量の異常の他に、NOx触媒4の劣化または、第1NOxセンサ7
又は第2NOxセンサ8の異常を判定することができる。
In this embodiment, abnormalities other than the reducing agent addition amount are also determined based on the average value and deviation of the NOx purification rate of the NOx catalyst 4. Since other devices are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted. In this embodiment, in addition to the abnormality in the reducing agent addition amount, the NOx catalyst 4 is deteriorated or the first NOx sensor 7
Alternatively, the abnormality of the second NOx sensor 8 can be determined.

図6は、NOx浄化率の平均値と偏差と異常が生じている個所との関係を示した図であ
る。NOx浄化率の平均値及び偏差は実施例1と同様にして得る。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the average value of NOx purification rate, the deviation, and the location where an abnormality has occurred. The average value and deviation of the NOx purification rate are obtained in the same manner as in Example 1.

NOx浄化率の平均値が高く且つ偏差が大きい場合には、排気浄化装置は正常である。
つまり、NO比率に応じてNOx浄化率が変化し、且つNOx浄化率が高い。
When the average value of the NOx purification rate is high and the deviation is large, the exhaust purification device is normal.
That is, the NOx purification rate changes according to the NO 2 ratio, and the NOx purification rate is high.

NOx浄化率の平均値が高く且つ偏差が小さい場合には、偏差が小さいことによれば還
元剤添加量が減少していると考えられる。しかし、NOx浄化率の平均値が高いことによ
れば還元剤添加量は正常であると考えられる。このような場合には、還元剤添加量の異常及び第1NOxセンサ7若しくは第2NOxセンサ8の異常と判定される。
When the average value of the NOx purification rate is high and the deviation is small, it is considered that the reducing agent addition amount is reduced because the deviation is small. However, when the average value of the NOx purification rate is high, the amount of reducing agent added is considered normal. In such a case, it is determined that the reducing agent addition amount is abnormal and the first NOx sensor 7 or the second NOx sensor 8 is abnormal.

NOx浄化率の平均値が低く且つ偏差が大きい場合には、NOx触媒4の劣化又は第1NOxセンサ7若しくは第2NOxセンサ8の異常と判定される。すなわち、還元剤添加量の異常ではない。   When the average value of the NOx purification rate is low and the deviation is large, it is determined that the NOx catalyst 4 is deteriorated or the first NOx sensor 7 or the second NOx sensor 8 is abnormal. That is, there is no abnormality in the amount of reducing agent added.

NOx浄化率の平均値が低く且つ偏差が小さい場合には、実施例1で説明したように、
還元剤添加量の異常である。
When the average value of the NOx purification rate is low and the deviation is small, as described in Example 1,
Abnormal amount of reducing agent added.

図7は、本実施例に係る異常個所の判定を行うためのフローチャートである。本ルーチンは、図5に示したフローと比較してステップS109から後の処理が異なる。   FIG. 7 is a flowchart for determining an abnormal part according to the present embodiment. This routine differs from the flow shown in FIG. 5 in the processing after step S109.

ステップS201では、NOx浄化率平均値NOx_aveが第1所定値以下であるか否か判定される。第1所定値は、還元剤添加量が異常であるときの最大値として予め実験等により求めてECU10に記憶させておく。ステップS201で肯定判定がなされた場合にはステップS202へ進み、否定判定がなされた場合にはステップS205へ進む。   In step S201, it is determined whether the NOx purification rate average value NOx_ave is equal to or less than a first predetermined value. The first predetermined value is obtained in advance by experiments or the like as a maximum value when the amount of addition of the reducing agent is abnormal, and is stored in the ECU 10. If an affirmative determination is made in step S201, the process proceeds to step S202, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S205.

ステップS202では、NOx浄化率偏差NOx_devが第2所定値以下であるか否か判定される。第2所定値は、還元剤添加量が異常であるときの最大値として予め実験等により求めてECU10に記憶させておく。ステップS202で肯定判定がなされた場合にはステップS203へ進み、否定判定がなされた場合にはステップS204へ進む。   In step S202, it is determined whether or not the NOx purification rate deviation NOx_dev is equal to or less than a second predetermined value. The second predetermined value is obtained in advance by experiments or the like as the maximum value when the amount of addition of the reducing agent is abnormal, and is stored in the ECU 10. When an affirmative determination is made in step S202, the process proceeds to step S203, and when a negative determination is made, the process proceeds to step S204.

ステップS203では、還元剤添加量の異常と判定される。   In step S203, it is determined that the reducing agent addition amount is abnormal.

ステップS203では、NOx触媒4が劣化しているか、又は第1NOxセンサ7若しくは第2NOxセンサ8が異常であると判定される。   In step S203, it is determined that the NOx catalyst 4 has deteriorated or the first NOx sensor 7 or the second NOx sensor 8 is abnormal.

ステップS205では、ステップS202と同じ処理がなされる。ステップS205で肯定判定がなされた場合にはステップS206へ進み、否定判定がなされた場合にはステップS207へ進む。   In step S205, the same processing as in step S202 is performed. If an affirmative determination is made in step S205, the process proceeds to step S206, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S207.

ステップS206では、還元剤添加量が異常であるか、又は第1NOxセンサ7若しく
は第2NOxセンサ8が異常であると判定される。
In step S206, it is determined that the reducing agent addition amount is abnormal or that the first NOx sensor 7 or the second NOx sensor 8 is abnormal.

ステップS207では、排気浄化装置は正常であると判定される。   In step S207, it is determined that the exhaust purification device is normal.

このように、本実施例によれば、還元剤添加量以外の異常も判定することができる。   Thus, according to this embodiment, it is possible to determine an abnormality other than the reducing agent addition amount.

1 内燃機関
2 排気通路
4 選択還元型NOx触媒
5 噴射弁
7 第1NOxセンサ
8 第2NOxセンサ
9 温度センサ
10 ECU
11 アクセルペダル
12 アクセル開度センサ
13 クランクポジションセンサ
1 Internal combustion engine 2 Exhaust passage 4 Selective reduction type NOx catalyst 5 Injection valve 7 First NOx sensor 8 Second NOx sensor 9 Temperature sensor 10 ECU
11 Accelerator pedal 12 Accelerator opening sensor 13 Crank position sensor

Claims (3)

内燃機関の排気通路に設けられ還元剤により選択的にNOxを還元する選択還元型NOx触媒と、
前記選択還元型NOx触媒よりも上流の排気中へ還元剤を供給する還元剤供給装置と、
前記選択還元型NOx触媒よりも上流側のNOx濃度を検知する上流側検知手段と、
前記選択還元型NOx触媒よりも下流側のNOx濃度を検知する下流側検知手段と、
を備えた排気浄化装置の故障検出装置において、
前記選択還元型NOx触媒に流入するNOx中のNOの比率を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定されるNOの比率が所定範囲内のときにおいて前記還元剤供給装置により還元剤が供給されたときの前記上流側検知手段及び前記下流側検知手段により検知されるNOx濃度に基づいて前記選択還元型NOx触媒におけるNOxの浄化率を算
出する算出手段と、
前記算出手段により複数回算出されるNOx浄化率の平均値及びばらつきに基づいて前
記還元剤供給装置の異常を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする排気浄化装置の故障検出装置。
A selective reduction type NOx catalyst that is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and selectively reduces NOx by a reducing agent;
A reducing agent supply device for supplying a reducing agent into the exhaust gas upstream of the selective reduction type NOx catalyst;
Upstream detection means for detecting the NOx concentration upstream of the selective reduction type NOx catalyst;
Downstream detection means for detecting a NOx concentration downstream of the selective reduction type NOx catalyst;
In the failure detection device of the exhaust gas purification device provided with
Estimating means for estimating a ratio of NO 2 in NOx flowing into the selective catalytic reduction NOx catalyst;
When the ratio of NO 2 estimated by the estimation means is within a predetermined range, the NOx concentration detected by the upstream detection means and the downstream detection means when the reducing agent is supplied by the reducing agent supply device. Calculation means for calculating a NOx purification rate in the selective reduction type NOx catalyst based on:
Determination means for determining abnormality of the reducing agent supply device based on an average value and variation of the NOx purification rate calculated a plurality of times by the calculation means;
A failure detection device for an exhaust gas purification device.
前記判定手段は、前記NOx浄化率の平均値が第1所定値以下で且つ偏差が第2所定値
以下のときに前記還元剤供給装置に異常があると判定することを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置の故障検出装置。
The determination means determines that there is an abnormality in the reducing agent supply device when an average value of the NOx purification rate is not more than a first predetermined value and a deviation is not more than a second predetermined value. The failure detection device for the exhaust gas purification device according to 1.
前記判定手段は、前記算出手段により算出されるNOx浄化率の平均値が第1所定値よ
りも大きく且つ偏差が第2所定値以下のときに、前記還元剤供給装置に異常があり且つ前記上流側検知手段若しくは下流側検知手段の少なくとも一方に異常があると判定することを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置の故障検出装置。
When the average value of the NOx purification rate calculated by the calculating means is larger than the first predetermined value and the deviation is equal to or smaller than the second predetermined value, the determining means is abnormal in the reducing agent supply device and the upstream The failure detection apparatus for an exhaust gas purification apparatus according to claim 1, wherein it is determined that at least one of the side detection means or the downstream detection means is abnormal.
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