JP6631479B2 - 内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置 - Google Patents
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りも多いときの該指令値と相関する判定値の積算値が積算閾値に達すると還元剤の供給異常を診断する条件である診断条件が成立したと判定して、前記指令値算出部により算出された還元剤供給量の指令値が前記指令供給量閾値よりも多いときの該指令値の積算値と、前記指令値算出部により算出された還元剤供給量の指令値が前記指令供給量閾値よりも多いときと同一の時期において前記推定値算出部により算出された還元剤供給量の推定値の積算値と、に基づいて還元剤の供給異常を診断し、前記診断条件が成立しない期間が期間閾値よりも長い場合には、前記診断条件が成立した場合及び前記診断条件が成立しない期間が前記期間閾値以下の場合よりも、前記還元剤の供給間隔を延長する診断部と、を備える。
りの還元剤供給量が増加することで、還元剤供給量の指令値が指令供給量閾値を超え易くなって診断条件が成立し易くなるため、より速やかに異常診断を開始することができる。したがって、異常診断の機会を増すことができる。なお、期間閾値は、要求される異常診断の頻度を満たすように設定される。
図1は、本実施例に係る内燃機関と、その吸気系及び排気系と、の概略構成を示す図である。内燃機関1は車両駆動用のディーゼルエンジンである。ただし、内燃機関1はガソリンエンジンであってもよい。内燃機関1には排気通路2が接続されている。排気通路2には、アンモニアを還元剤として排気中のNOxを選択還元する選択還元型NOx触媒3(以下、「NOx触媒3」という。)が設けられている。
ル開度センサ15の検出に基づく機関負荷等の内燃機関1の運転状態を把握可能である。なお、本実施例では、NOx触媒3に流れ込む排気中のNOxは上流側NOxセンサ11によって検出可能であるが、内燃機関1から排出される排気(NOx触媒3に浄化される前の排気であり、すなわちNOx触媒3に流れ込む排気)に含まれるNOxは、内燃機関1の運転状態と関連性を有することから、上記内燃機関1の運転状態に基づいて、推定することも可能である。また、ECU10は、温度センサ13によって検出される排気温度に基づいて、NOx触媒3の温度を推定することが可能である。また、内燃機関1の運転状態に基づいて、NOx触媒3の温度を推定することも可能である。一方、ECU10には、スロットル7、添加弁42、ポンプ44が電気配線を介して接続されており、該ECU10によりこれらの機器が制御される。
Ox触媒3に流入するNOx量を算出することができる。なお、上流側NOxセンサ11の検出値及びエアフローメータ16の検出値は、今回の演算時の値が前回の演算時から今回の演算時まで継続しているものとして扱うか、または、前回の演算時の値が前回の演算時から今回の演算時まで継続しているものとして扱う。また、前回の演算時から今回の演算時までの上流側NOxセンサ11の検出値及びエアフローメータ16の検出値の平均値を夫々求めて、この値が前回の演算時から今回の演算時まで継続しているものとして扱ってもよい。
いる。そして、ECU10は、回転速度カウンタを用いてこのときのポンプ44の回転速度の変化量を積算している。1回の還元剤供給に対応する回転速度カウンタは、図4において実線と基準回転速度とで囲まれる範囲の面積に等しい。なお、基準回転速度により吐出された還元剤のうち、所定の圧力を超える分の還元剤は、チェック弁48を通過し、リターン通路47を流れてタンク41へ戻される。
指令供給量が指令供給量閾値以下の場合のサイクルカウンタを0としているのは、指令供給量が少ない場合には、推定供給量を求めるときにポンプ44の回転速度のばらつきの影響が大きくなって異常診断の精度が低下する虞があるので、このときの指令供給量及び推定供給量を無視するためである。すなわち、1回当たりの指令供給量が指令供給量閾値よりも大きいときの指令供給量と推定供給量とを比較することにより、誤差等の影響を小さくすることができるため、異常診断の精度を高めることができる。
りも大きくなった場合には、サイクルカウンタが増加し易くなるように、還元剤の供給間隔を通常の所定期間よりも長くする。この長くした後の所定期間を、延長後の所定期間とする。
立しているか否か判定している。すなわち、本ステップS206では、還元剤供給装置4の異常診断の精度が好適な範囲内若しくは許容範囲内であるか否か判定される。したがって、サイクルカウンタ閾値は、還元剤供給装置4の異常診断の精度が好適な範囲内若しくは許容範囲内となるサイクルカウンタの値として予め実験またはシミュレーション等により求めてECU10に記憶させておく。ステップS206で肯定判定がなされた場合にはステップS207へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS211へ進む。
るとNOx浄化率が低下する虞があるため、延長する期間に上限を設けることが好ましい。ステップS212またはステップS213の処理が終了すると本フローチャートが終了する。なお、本実施例においてはECU10がステップS201、ステップS206、ステップS207、ステップS211、ステップS212を処理することで、本発明における診断部として機能する。
実施例1の第一の変形例について説明する。上記のように延長後の所定期間は予め実験またはシミュレーション等により求めた固定値であってもよいが、本変形例では、延長後の所定期間を可変とし、指令供給量が指令供給量閾値よりも大きくなるまで還元剤の供給を行わないようにする。
ここで、NOx触媒3の温度が高くなると、NOx触媒3にアンモニアが吸着し難くなり、アンモニア吸着量が減少する。このような状態のときに還元剤の供給間隔を延長すると、次の還元剤を供給するまでの間にアンモニアが不足する虞がある。したがって、NOx浄化率が低下する虞がある。このため、本実施例では、NOx触媒3の温度が所定温度(例えば、摂氏350度)以上の場合には供給間隔の延長を実施しない。これにより、NOx浄化率の低下を抑制する。その他の装置等は実施例1と同じため説明を省略する。
めることができる。
2 排気通路
3 選択還元型NOx触媒
4 還元剤供給装置
6 吸気通路
7 スロットル
10 ECU
11 上流側NOxセンサ
12 下流側NOxセンサ
13 温度センサ
14 クランクポジションセンサ
15 アクセル開度センサ
16 エアフローメータ
41 タンク
42 添加弁
43 還元剤通路
44 ポンプ
45 圧力センサ
46 ポンプ回転速度センサ
47 リターン通路
48 チェック弁
Claims (2)
- 内燃機関の排気通路に設けられ還元剤を用いてNOxを還元する選択還元型NOx触媒と、
還元剤を前記選択還元型NOx触媒よりも上流側の前記排気通路へ供給する添加弁と、
回転速度に応じた還元剤量を前記添加弁へ吐出するポンプと、
前記ポンプと前記添加弁とを接続して還元剤が流通する還元剤通路と、
前記還元剤通路において還元剤の圧力を検出する圧力検出装置と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置の異常を診断する装置である内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置において、
還元剤の供給間隔毎に前記選択還元型NOx触媒に流入するNOx量の総量に基づいて還元剤の供給間隔毎に前記添加弁へ与えられる還元剤供給量の指令値を算出する指令値算出部と、
前記圧力検出装置により検出される圧力または該圧力と相関する物理量に基づいて前記還元剤の供給間隔毎の前記添加弁からの還元剤供給量の推定値を算出する推定値算出部と、
前記指令値算出部により算出される還元剤供給量の指令値が指令供給量閾値よりも多いときの該指令値と相関する判定値の積算値が積算閾値に達すると還元剤の供給異常を診断する条件である診断条件が成立したと判定して、前記指令値算出部により算出された還元剤供給量の指令値が前記指令供給量閾値よりも多いときの該指令値の積算値と、前記指令値算出部により算出された還元剤供給量の指令値が前記指令供給量閾値よりも多いときと同一の時期において前記推定値算出部により算出された還元剤供給量の推定値の積算値と、に基づいて還元剤の供給異常を診断し、前記診断条件が成立しない期間が期間閾値よりも長い場合には、前記診断条件が成立した場合及び前記診断条件が成立しない期間が前記期間閾値以下の場合よりも、前記還元剤の供給間隔を延長する診断部と、
を備える内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置。 - 前記診断部は、前記診断条件が成立しない期間が前記期間閾値よりも長い場合において、
前記選択還元型NOx触媒の温度が所定温度未満の場合には、前記診断条件が成立した場合及び前記診断条件が成立しない期間が前記期間閾値以下の場合よりも前記還元剤の供給間隔を延長し、
前記選択還元型NOx触媒の温度が前記所定温度以上の場合には、前記診断条件が成立した場合及び前記診断条件が成立しない期間が前記期間閾値以下の場合と前記還元剤の供給間隔を同一にする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置の異常診断装置。
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