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JP5914151B2 - Reducing agent injection valve abnormality detection device and reducing agent supply device - Google Patents
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JP5914151B2 - Reducing agent injection valve abnormality detection device and reducing agent supply device - Google Patents

Reducing agent injection valve abnormality detection device and reducing agent supply device Download PDF

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Description

本発明は、液体還元剤を排気管内に噴射するための還元剤噴射弁に生じた詰まりを検出するための還元剤噴射弁の異常検出装置、及びそのような異常検出装置を備えた還元剤供給装置に関するものである。   The present invention relates to an abnormality detecting device for a reducing agent injection valve for detecting clogging generated in a reducing agent injection valve for injecting a liquid reducing agent into an exhaust pipe, and a reducing agent supply including such an abnormality detecting device. It relates to the device.

車両等に搭載された内燃機関から排出される排気には窒素酸化物(NOX)が含まれている。このNOXを浄化する排気浄化装置の一つとして、内燃機関の排気通路中に配置される還元触媒と、還元触媒の上流側で尿素水溶液等のアンモニア由来の液体還元剤を噴射するための還元剤供給装置とを備えた排気浄化装置が知られている。この排気浄化装置は、還元触媒を用いて、排気中のNOXと液体還元剤から生成されるアンモニアとを効率的に還元反応させ、NOXを窒素や水等に分解するものとなっている。 Exhaust gas discharged from an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like contains nitrogen oxides (NO x ). As one of exhaust purifying apparatus for purifying the NO X, the reduction for injecting a reducing catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, a liquid reducing agent from ammonia, such as urea aqueous solution on the upstream side of the reduction catalyst There is known an exhaust emission control device including an agent supply device. The exhaust gas purification apparatus uses a reducing catalyst, and an ammonia generated from the NO X and the liquid reducing agent in the exhaust efficiently by reduction reaction, which is assumed to decompose to nitrogen and water, etc. The NO X .

このような排気浄化装置に用いられる還元剤供給装置の一態様として、ポンプ及び還元剤噴射弁を備え、ポンプにより液体還元剤を圧送するとともに、排気管に固定された還元剤噴射弁を介して液体還元剤を排気管内に供給するインジェクション式の還元剤供給装置がある。   As one aspect of the reducing agent supply device used in such an exhaust purification device, a pump and a reducing agent injection valve are provided, the liquid reducing agent is pumped by the pump, and through a reducing agent injection valve fixed to the exhaust pipe. There is an injection-type reducing agent supply device that supplies a liquid reducing agent into an exhaust pipe.

尿素水溶液の凍結温度が低くても−11℃程度であり、還元剤供給装置による尿素水溶液の供給が停止されている期間において尿素水溶液が凍結するおそれがある。尿素水溶液が凍結すると、その体積が膨張して還元剤供給装置の構成部品の破損をまねくおそれがあるために、内燃機関の停止時には、還元剤供給装置内に残留する液体還元剤をタンク内に回収する制御が行われている。液体還元剤の回収は、液体還元剤を圧送するポンプを逆回転させたり、あるいは、液体還元剤の流路の接続を切り換えたりすることで、液体還元剤がタンク側に送られるようにし、液体還元剤の供給通路内を減圧することによって行われる。   Even if the freezing temperature of the urea aqueous solution is low, it is about −11 ° C., and the urea aqueous solution may freeze during the period in which the supply of the urea aqueous solution by the reducing agent supply device is stopped. When the aqueous urea solution freezes, the volume of the urea solution expands and may cause damage to the components of the reducing agent supply device. Therefore, when the internal combustion engine is stopped, the liquid reducing agent remaining in the reducing agent supply device is put into the tank. Control to collect is performed. The liquid reducing agent can be recovered by rotating the pump that pumps the liquid reducing agent in the reverse direction or by switching the connection of the flow path of the liquid reducing agent so that the liquid reducing agent is sent to the tank side. This is performed by reducing the pressure in the reducing agent supply passage.

また、液体還元剤として尿素水溶液を用いる場合、尿素水溶液中の水分が蒸発によって尿素が結晶化する場合があり、この尿素の結晶化が還元剤噴射弁の噴孔部分で発生すると、還元剤噴射弁の閉塞の原因となる。液体還元剤の噴射制御中においては、比較的低温の液体還元剤が順次還元剤噴射弁に送られるために、還元剤噴射弁が高温になって水分が蒸発するおそれが少なく、また、仮に噴孔部分で尿素の結晶化が生じうる状態であったとしても、液体還元剤の噴射圧力によって結晶が吹き飛ばされるために、還元剤噴射弁の閉塞が発生するリスクが小さい。   In addition, when an aqueous urea solution is used as the liquid reducing agent, urea may crystallize due to evaporation of water in the aqueous urea solution, and when this urea crystallization occurs in the nozzle hole portion of the reducing agent injection valve, the reducing agent injection Causes valve blockage. During the injection control of the liquid reducing agent, the relatively low temperature liquid reducing agent is sequentially sent to the reducing agent injection valve, so that there is little possibility that the reducing agent injection valve becomes hot and the moisture evaporates. Even if urea can be crystallized in the pores, the crystal is blown away by the injection pressure of the liquid reducing agent, so that the risk of the blocking of the reducing agent injection valve is small.

一方、上述した液体還元剤の回収制御時において、還元剤噴射弁を開弁して供給通路内を減圧する場合には、排気管内の残留ガス(空気)が供給通路内に進入することになる。その際、還元剤噴射弁の噴孔近傍に液体還元剤が付着していたとすると、残留ガスの熱量によって還元剤噴射弁が加熱され、還元剤噴射弁の噴孔近傍に付着していた尿素水溶液中の水分が蒸発することによって尿素が結晶化するおそれがある。このような尿素の結晶化は、還元剤噴射弁の閉塞をもたらすおそれがある。   On the other hand, in the above-described liquid reducing agent recovery control, when the reducing agent injection valve is opened to reduce the pressure in the supply passage, residual gas (air) in the exhaust pipe enters the supply passage. . At that time, if the liquid reducing agent is attached near the nozzle hole of the reducing agent injection valve, the reducing agent injection valve is heated by the amount of heat of the residual gas, and the urea aqueous solution attached near the nozzle hole of the reducing agent injection valve Urea may crystallize due to evaporation of the water inside. Such crystallization of urea may cause clogging of the reducing agent injection valve.

そこで、液体還元剤をタンク内に回収する際に、還元剤供給装置内の圧力値を用いて、還元剤噴射弁の閉塞の有無を検出するようにした還元剤噴射弁の異常検出装置が提案されている。より具体的には、液体還元剤の供給通路内を減圧処理することにより還元剤噴射弁の噴孔を介して排気管内の空気を供給通路内に吸引可能に構成された還元剤供給装置において、減圧処理の開始後に圧力センサによって検出される圧力値を用いて、還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定するようにした還元剤噴射弁の異常検出装置が開示されている(特許文献1を参照)。   Therefore, when the liquid reducing agent is recovered in the tank, a reducing agent injection valve abnormality detection device is proposed that detects whether the reducing agent injection valve is blocked by using the pressure value in the reducing agent supply device. Has been. More specifically, in the reducing agent supply apparatus configured to be able to suck the air in the exhaust pipe into the supply passage through the nozzle hole of the reducing agent injection valve by decompressing the inside of the supply passage of the liquid reducing agent, An abnormality detection device for a reducing agent injection valve is disclosed that uses a pressure value detected by a pressure sensor after the start of decompression processing to determine whether or not the reducing agent injection valve is blocked (see Patent Document 1). ).

特開2011−117440号公報JP 2011-117440 A

ところで、噴孔における尿素の結晶化は、還元剤噴射弁が閉塞している間の液体還元剤の噴射量に影響を与えるものの、構成部品の故障あるいは不良とは異なり、結晶化の解消によって元の状態に復帰可能なものである。そのため、還元剤供給装置の構成部品の機械的な故障とは区別される必要がある。しかしながら、特許文献1に記載された還元剤噴射弁の閉塞の有無の検出は、圧力センサのセンサ値が信頼できるものであることを前提としており、圧力センサのセンサ値の信頼性が保証されていない場合には、圧力センサの異常と、還元剤噴射弁の閉塞とを区別できないこととなる。   By the way, the crystallization of urea in the nozzle hole affects the injection amount of the liquid reducing agent while the reducing agent injection valve is closed, but unlike the failure or failure of the component parts, It is possible to return to the state. Therefore, it must be distinguished from a mechanical failure of the components of the reducing agent supply device. However, the detection of the presence or absence of blocking of the reducing agent injection valve described in Patent Document 1 is based on the premise that the sensor value of the pressure sensor is reliable, and the reliability of the sensor value of the pressure sensor is guaranteed. If not, it is impossible to distinguish between the abnormality of the pressure sensor and the blocking of the reducing agent injection valve.

そこで、本発明の発明者は鋭意努力し、液体還元剤の供給通路内を減圧処理することにより還元剤噴射弁の噴孔を介して気体を供給通路内に吸引しながら液体還元剤をタンクに回収可能に構成された還元剤供給装置において、減圧処理の開始後、当該減圧処理を停止した後の圧力センサのセンサ値の推移までを考慮して還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定することにより、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、還元剤噴射弁の閉塞の有無の判定精度が高められた還元剤噴射弁の異常検出装置及び還元剤供給装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the inventors of the present invention diligently tried to reduce the pressure in the supply passage of the liquid reducing agent, thereby sucking the gas into the supply passage through the nozzle hole of the reducing agent injection valve. In the reducing agent supply device configured to be recoverable, the presence or absence of blocking of the reducing agent injection valve is determined in consideration of the transition of the sensor value of the pressure sensor after the decompression process is stopped after the start of the decompression process. Thus, the present inventors have found that such a problem can be solved and completed the present invention. That is, an object of the present invention is to provide a reducing agent injection valve abnormality detection device and a reducing agent supply device with improved accuracy in determining whether or not the reducing agent injection valve is blocked.

本発明によれば、タンク内に収容された液体還元剤を圧送するポンプと、前記ポンプによって圧送された前記液体還元剤を内燃機関の排気管内に噴射する還元剤噴射弁と、前記ポンプ及び前記還元剤噴射弁を接続する供給通路と、前記供給通路内の圧力を検出するための圧力検出手段と、を備えるとともに、前記供給通路内を減圧処理することにより前記還元剤噴射弁の噴孔を介して気体を前記供給通路内に吸引しながら前記液体還元剤を前記タンクに回収可能に構成された還元剤供給装置における前記還元剤噴射弁の閉塞を検出する還元剤噴射弁の異常検出装置において、前記減圧処理の開始後、前記減圧処理を停止し、さらに所定時間が経過するまでの期間に前記圧力検出手段によって検出される圧力値を用いて前記還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定する判定部を備え、前記減圧処理の開始から前記減圧処理の停止までを第1の期間とし、前記減圧処理の停止から前記所定時間が経過するまでを第2の期間とし、前記判定部は、前記第1の期間及び前記第2の期間においてそれぞれ所定の条件を満たしているときに、前記還元剤噴射弁が閉塞していると判定し、前記第2の期間においては、前記減圧処理を停止し前記還元剤噴射弁に開弁指示を出した状態で待機した後に前記供給通路を大気開放する制御が行われ、前記判定部は、前記第1の期間において前記供給通路内の圧力が所定の閾値以下であり、かつ、前記第2の期間において前記供給通路が前記大気開放された後に前記供給通路内の圧力が大気圧に復帰した場合に、前記還元剤噴射弁が閉塞していると判定することを特徴とする還元剤噴射弁の異常検出装置が提供され、上述した問題を解決することができる。 According to the present invention, a pump that pumps the liquid reducing agent contained in a tank, a reducing agent injection valve that injects the liquid reducing agent pumped by the pump into an exhaust pipe of an internal combustion engine, the pump, and the pump A supply passage for connecting the reducing agent injection valve, and pressure detecting means for detecting the pressure in the supply passage, and reducing the pressure in the supply passage to reduce the injection hole of the reducing agent injection valve. In the reducing agent injection valve abnormality detection device for detecting the blocking of the reducing agent injection valve in the reducing agent supply device configured to be able to collect the liquid reducing agent in the tank while sucking gas into the supply passage through After the start of the decompression process, the decompression process is stopped, and the reducing agent injection valve is closed using the pressure value detected by the pressure detection means until a predetermined time elapses. Whether it provided with a determination unit that, from the start of the decompression process to the stopping of the vacuum treatment is a first period, from stopping of the vacuum processing until the predetermined time elapses as a second period, the determination The unit determines that the reducing agent injection valve is closed when a predetermined condition is satisfied in each of the first period and the second period, and in the second period, the pressure reduction Control is performed to release the supply passage to the atmosphere after the process is stopped and the reductant injection valve is instructed to open, and the determination unit is configured to control the pressure in the supply passage during the first period. Is less than or equal to a predetermined threshold, and when the pressure in the supply passage returns to atmospheric pressure after the supply passage is opened to the atmosphere in the second period, the reducing agent injection valve is blocked. that you determined that there Abnormality detection device of the reducing agent injection valve according to symptoms is provided, it is possible to solve the problems described above.

すなわち、本発明の還元剤噴射弁の異常検出装置は、供給通路を減圧処理した後、大気圧に復帰するまでの期間における、圧力検出手段によって検出される供給通路内の圧力値を用いて還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定することとしているために、圧力検出手段の異常と区別して、還元剤噴射弁の閉塞を精度よく検出することができる。また、このように還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定することにより、減圧処理時の供給通路内の圧力値、及び、大気圧に復帰するときの供給通路内の圧力値に基づいて、還元剤噴射弁の閉塞を精度よく検出することができる。また、このように還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定することにより、圧力検出手段自体に異常がないかの区別が容易になり、還元剤噴射弁の閉塞を精度よく検出することができる。 In other words, the abnormality detecting device for a reducing agent injection valve according to the present invention performs reduction using the pressure value in the supply passage detected by the pressure detection means in the period from when the supply passage is depressurized until returning to atmospheric pressure. Since it is determined whether or not the agent injection valve is blocked, it is possible to detect the blockage of the reducing agent injection valve with high accuracy in distinction from the abnormality of the pressure detecting means. Further, by determining whether or not the reducing agent injection valve is blocked in this way, the reduction is performed based on the pressure value in the supply passage during the decompression process and the pressure value in the supply passage when returning to atmospheric pressure. The blockage of the agent injection valve can be detected with high accuracy. Further, by determining whether or not the reducing agent injection valve is blocked as described above, it is easy to distinguish whether there is an abnormality in the pressure detection means itself, and it is possible to detect the blocking of the reducing agent injection valve with high accuracy.

また、本発明の還元剤噴射弁の異常検出装置を構成するにあたり、前記判定部は、前記第1の期間において前記供給通路内の圧力が所定の閾値以下であり、かつ、前記第2の期間において前記還元剤噴射弁に開弁指示が出されているにもかかわらず前記供給通路内の圧力が早期に大気圧に復帰しない場合に、前記還元剤噴射弁が閉塞していると判定することが好ましい。
このように還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定することにより、第1の期間において多大な負圧が発生し、第2の期間において大気圧への復帰の遅れが発生していることに基づいて、還元剤噴射弁の閉塞を精度よく検出することができる。
Further, in configuring the reducing agent injection valve abnormality detection device of the present invention, the determination unit is configured such that the pressure in the supply passage is equal to or lower than a predetermined threshold in the first period, and the second period. When the reducing agent injection valve is instructed to open, the pressure in the supply passage does not quickly return to atmospheric pressure, and it is determined that the reducing agent injection valve is closed. Is preferred.
By determining whether or not the reducing agent injection valve is blocked as described above, a large negative pressure is generated in the first period, and a return to the atmospheric pressure is delayed in the second period. Thus, the blocking of the reducing agent injection valve can be detected with high accuracy.

また、本発明の別の態様は、タンク内に収容された液体還元剤を圧送するポンプと、前記ポンプによって圧送された前記液体還元剤を内燃機関の排気管内に噴射する還元剤噴射弁と、前記ポンプ及び前記還元剤噴射弁を接続する供給通路と、前記供給通路内の圧力を検出するための圧力検出手段と、を備えるとともに、前記供給通路内を減圧処理することにより前記還元剤噴射弁の噴孔を介して気体を前記供給通路内に吸引しながら前記液体還元剤を前記タンクに回収可能に構成された還元剤供給装置において、前記減圧処理の開始後、前記減圧処理を停止し、さらに所定時間が経過するまでの期間に前記圧力検出手段によって検出される圧力値を用いて前記還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定する判定部を備え、前記減圧処理の開始から前記減圧処理の停止までを第1の期間とし、前記減圧処理の停止から前記所定時間が経過するまでを第2の期間とし、前記判定部は、前記第1の期間及び前記第2の期間においてそれぞれ所定の条件を満たしているときに、前記還元剤噴射弁が閉塞していると判定し、前記第2の期間においては、前記減圧処理を停止し前記還元剤噴射弁に開弁指示を出した状態で待機した後に前記供給通路を大気開放する制御が行われ、前記判定部は、前記第1の期間において前記供給通路内の圧力が所定の閾値以下であり、かつ、前記第2の期間において前記供給通路が前記大気開放された後に前記供給通路内の圧力が大気圧に復帰した場合に、前記還元剤噴射弁が閉塞していると判定することを特徴とする還元剤供給装置である。 In another aspect of the present invention, a pump that pumps the liquid reducing agent contained in the tank, a reducing agent injection valve that injects the liquid reducing agent pumped by the pump into an exhaust pipe of an internal combustion engine, A supply passage connecting the pump and the reducing agent injection valve; and pressure detecting means for detecting a pressure in the supply passage; and reducing the pressure in the supply passage, thereby reducing the reducing agent injection valve. In the reducing agent supply apparatus configured to be able to collect the liquid reducing agent in the tank while sucking gas into the supply passage through the nozzle hole, the decompression process is stopped after the decompression process is started, further comprising a determination unit for determining the presence or absence of clogging of the reducing agent injection valve with a pressure value detected by said pressure detecting means during a period until a predetermined time elapses, the the start of the decompression process The period until the stop of the pressure process is the first period, the period until the predetermined time has elapsed since the stop of the pressure reduction process is the second period, and the determination unit is respectively in the first period and the second period When the predetermined condition is satisfied, it is determined that the reducing agent injection valve is closed, and in the second period, the decompression process is stopped and an opening instruction is issued to the reducing agent injection valve. Control is performed to release the supply passage to the atmosphere after waiting in a state, and the determination unit determines that the pressure in the supply passage is less than or equal to a predetermined threshold in the first period, and in the second period. when the pressure in the supply passage after the supply passage is the air release is returned to atmospheric pressure, the reducing agent injection valve is a reducing agent supply apparatus characterized that you determined to be closed .

すなわち、本発明の還元剤供給装置は、供給通路を減圧処理した後、大気圧に復帰するまでの期間における、圧力検出手段によって検出される供給通路内の圧力値を用いて還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定する判定部を備えることとしているために、圧力センサの異常と区別して、還元剤噴射弁の閉塞を精度よく検出することができる。また、このように還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定することにより、減圧処理時の供給通路内の圧力値、及び、大気圧に復帰するときの供給通路内の圧力値に基づいて、還元剤噴射弁の閉塞を精度よく検出することができる。また、このように還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定することにより、圧力検出手段自体に異常がないかの区別が容易になり、還元剤噴射弁の閉塞を精度よく検出することができる。 That is, the reducing agent supply apparatus according to the present invention uses the pressure value in the supply passage detected by the pressure detection means in the period from when the supply passage is depressurized to when it returns to atmospheric pressure. Since it is provided with the determination part which determines the presence or absence of obstruction | occlusion, it can distinguish from the abnormality of a pressure sensor, and the obstruction | occlusion of a reducing agent injection valve can be detected accurately. Further, by determining whether or not the reducing agent injection valve is blocked in this way, the reduction is performed based on the pressure value in the supply passage during the decompression process and the pressure value in the supply passage when returning to atmospheric pressure. The blockage of the agent injection valve can be detected with high accuracy. Further, by determining whether or not the reducing agent injection valve is blocked as described above, it is easy to distinguish whether there is an abnormality in the pressure detection means itself, and it is possible to detect the blocking of the reducing agent injection valve with high accuracy.

本発明の実施の形態に係る還元剤噴射弁の異常検出装置及び還元剤供給装置が備えられた排気浄化装置の構成例を示す全体図である。1 is an overall view showing a configuration example of an exhaust gas purification apparatus provided with a reducing agent injection valve abnormality detection device and a reducing agent supply device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る還元剤噴射弁の異常検出装置としての電子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 electronic controller as an abnormality detection apparatus of the reducing agent injection valve which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る還元剤噴射弁の異常検出装置によって実行される還元剤噴射弁の異常検出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 abnormality detection method of the reducing agent injection valve performed by the abnormality detection apparatus of the reducing agent injection valve which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る還元剤噴射弁の異常検出装置によって実行される還元剤噴射弁の異常検出方法を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart for demonstrating the abnormality detection method of the reducing agent injection valve performed by the abnormality detection apparatus of the reducing agent injection valve which concerns on embodiment of this invention. 還元剤噴射弁の閉塞の有無の具体的判定方法の例を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart for demonstrating the example of the specific determination method of the presence or absence of obstruction | occlusion of a reducing agent injection valve.

以下、適宜図面を参照して、本発明の還元剤噴射弁の異常検出装置及び還元剤供給装置に関する実施の形態について具体的に説明する。
なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものについては、特に説明がない限り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 valve abnormality detection device and a reducing agent supply device according to the present invention will be specifically described below with reference to the drawings as appropriate.
In addition, in each figure, about the thing which attached | subjected the same code | symbol, the same member is shown unless there is particular description, and description is abbreviate | omitted suitably.

[第1の実施の形態]
1.排気浄化装置の全体構成
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る還元剤噴射弁の異常検出装置(電子制御装置:ECU)40及び還元剤供給装置20が備えられた排気浄化装置10の全体構成の一例を説明するために示す図である。
排気浄化装置10は、排気中のNOXを浄化するための装置であり、図示しないディーゼルエンジン等の内燃機関の排気通路11に設けられている。排気浄化装置10は、排気通路11の途中に介装された還元触媒13と、還元触媒13よりも上流側の排気通路11内に液体還元剤を供給するための還元剤供給装置20とを備えている。
[First Embodiment]
1. FIG. 1 shows an exhaust emission control device provided with a reducing agent injection valve abnormality detection device (electronic control unit: ECU) 40 and a reducing agent supply device 20 according to a first embodiment of the present invention. It is a figure shown in order to demonstrate an example of 10 whole structure.
Exhaust purification apparatus 10 is an apparatus for purifying NO X in the exhaust gas, is provided in the exhaust passage 11 of an internal combustion engine such as a diesel engine (not shown). The exhaust purification device 10 includes a reduction catalyst 13 interposed in the middle of the exhaust passage 11 and a reducing agent supply device 20 for supplying a liquid reducing agent into the exhaust passage 11 upstream of the reduction catalyst 13. ing.

還元触媒13は、排気中のNOXの分解を促進する機能を有する触媒であり、液体還元剤から生成される還元成分を吸着するとともに、触媒に流れ込む排気中のNOXを還元成分によって選択的に還元する触媒である。本実施の形態の還元剤供給装置20は、液体還元剤として尿素水溶液が用いられるものであり、尿素水溶液が分解することにより還元成分としてのアンモニアが生成されるようになっている。 The reduction catalyst 13 is a catalyst having a function of promoting the decomposition of NO x in the exhaust, adsorbs the reducing component generated from the liquid reducing agent, and selectively reduces the NO x in the exhaust flowing into the catalyst by the reducing component. It is a catalyst that reduces to The reducing agent supply apparatus 20 of the present embodiment uses a urea aqueous solution as a liquid reducing agent, and ammonia as a reducing component is generated when the urea aqueous solution is decomposed.

2.還元剤供給装置
(1)基本的構成
図1において、還元剤供給装置20は、液体還元剤が収容されるタンク21と、液体還元剤を圧送するポンプユニット30と、液体還元剤を排気通路11内に噴射する還元剤噴射部として還元剤噴射弁25とを備えている。ポンプユニット30は、ポンプ23及び流路切換弁33を備えている。還元剤噴射弁25及びポンプ23、流路切換弁33は、ECU40によって駆動制御が行われるものとなっている。
2. Reducing Agent Supply Device (1) Basic Configuration In FIG. 1, a reducing agent supply device 20 includes a tank 21 in which a liquid reducing agent is accommodated, a pump unit 30 that pumps the liquid reducing agent, and an exhaust passage 11 that discharges the liquid reducing agent. A reducing agent injection valve 25 is provided as a reducing agent injection unit for injecting the inside. The pump unit 30 includes a pump 23 and a flow path switching valve 33. The reducing agent injection valve 25, the pump 23, and the flow path switching valve 33 are controlled by the ECU 40.

ポンプ23とタンク21とは第1の供給通路27によって接続され、ポンプ23と還元剤噴射弁25とは第2の供給通路28によって接続されている。このうち、第2の供給通路28には、第2の供給通路28内の圧力、すなわち、還元剤噴射弁25に圧送される液体還元剤の圧力を検出するための圧力検出手段として、圧力センサ31が設けられている。ポンプ23と、第1の供給通路27及び第2の供給通路28とは、流路切換弁33を介して接続されている。第1の供給通路27のタンク21側の端部は、液体還元剤の吸い上げを可能にするために、タンク21の底面近傍に位置している。   The pump 23 and the tank 21 are connected by a first supply passage 27, and the pump 23 and the reducing agent injection valve 25 are connected by a second supply passage 28. Among these, the second supply passage 28 has a pressure sensor as pressure detection means for detecting the pressure in the second supply passage 28, that is, the pressure of the liquid reducing agent pumped to the reducing agent injection valve 25. 31 is provided. The pump 23 is connected to the first supply passage 27 and the second supply passage 28 via a flow path switching valve 33. The end of the first supply passage 27 on the tank 21 side is located in the vicinity of the bottom surface of the tank 21 so that the liquid reducing agent can be sucked up.

流路切換弁33は、ポンプ23によって圧送される液体還元剤が流れる方向を、タンク21側から還元剤噴射弁25側に流れる正方向と、還元剤噴射弁25側からタンク21側に流れる逆方向とに切換える機能を有している。本実施の形態にかかる還元剤供給装置20において、流路切換弁33は、非通電状態で第1の供給通路27をポンプ23の入り口側23aに連通するとともに第2の供給通路28をポンプ23の出口側23bに連通する一方、通電状態で第1の供給通路27をポンプ23の出口側23bに連通するとともに第2の供給通路28をポンプ23の入り口側23aに連通するように構成されている。   In the flow path switching valve 33, the flow direction of the liquid reducing agent pumped by the pump 23 flows in the forward direction flowing from the tank 21 side to the reducing agent injection valve 25 side, and the reverse direction flowing from the reducing agent injection valve 25 side to the tank 21 side. It has a function to switch between directions. In the reducing agent supply apparatus 20 according to the present embodiment, the flow path switching valve 33 communicates the first supply passage 27 with the inlet side 23a of the pump 23 in a non-energized state and the second supply passage 28 with the pump 23. The first supply passage 27 is in communication with the outlet side 23b of the pump 23 and the second supply passage 28 is in communication with the inlet side 23a of the pump 23. Yes.

すなわち、内燃機関の運転状態においては、液体還元剤を還元剤噴射弁25側に供給するために、流路切換弁33への通電は行われない。一方、内燃機関の停止時においては、還元剤供給装置20内の液体還元剤をタンク21に回収するために、流路切換弁33に対して通電される。   That is, in the operating state of the internal combustion engine, the flow path switching valve 33 is not energized in order to supply the liquid reducing agent to the reducing agent injection valve 25 side. On the other hand, when the internal combustion engine is stopped, the flow path switching valve 33 is energized in order to collect the liquid reducing agent in the reducing agent supply device 20 in the tank 21.

なお、内燃機関の停止時に、液体還元剤をタンク21に回収可能とする構成は、流路切換弁33を設ける例に限られない。例えば、逆回転可能なポンプ23を用いることによって液体還元剤を回収可能に構成することができる。   The configuration in which the liquid reducing agent can be collected in the tank 21 when the internal combustion engine is stopped is not limited to the example in which the flow path switching valve 33 is provided. For example, the liquid reducing agent can be collected by using the pump 23 that can rotate in reverse.

また、第2の供給通路28の途中には、他端がタンク21に接続されたリターン通路29が分岐して設けられている。リターン通路29のタンク21側の端部は、タンク21内の気相部分に接続されている。
なお、タンク21にはエアブリザード等が設けられており、内部の圧力が大気圧で保たれるように構成されている。
In addition, a return passage 29 having the other end connected to the tank 21 is branched in the middle of the second supply passage 28. An end of the return passage 29 on the tank 21 side is connected to a gas phase portion in the tank 21.
The tank 21 is provided with an air blizzard or the like, and is configured so that the internal pressure is maintained at atmospheric pressure.

リターン通路29の途中には、流路面積が小さくされた絞り部37が設けられ、第2の供給通路28内の圧力を高められようになっている。また、絞り部37よりも第2の供給通路28側のリターン通路29には、液体還元剤がタンク21側から第2の供給通路28側に流れないようにするための一方向弁35が設けられている。   In the middle of the return passage 29, a throttle portion 37 having a reduced flow path area is provided so that the pressure in the second supply passage 28 can be increased. The return passage 29 closer to the second supply passage 28 than the throttle portion 37 is provided with a one-way valve 35 for preventing the liquid reducing agent from flowing from the tank 21 side to the second supply passage 28 side. It has been.

なお、本実施の形態にかかる還元剤供給装置20においてはポンプユニット30内に圧力センサ31が設けられているが、第2の供給通路28のどの位置に設けられていても構わない。   In the reducing agent supply device 20 according to the present embodiment, the pressure sensor 31 is provided in the pump unit 30, but may be provided at any position in the second supply passage 28.

ポンプ23は、ECU40による通電制御によって、所定の流量の液体還元剤を圧送する。本実施の形態において、ポンプ23は電磁式ポンプが用いられており、駆動デューティ比が大きいほどポンプ23の出力(吐出量)が大きくなるものとなっている。   The pump 23 pumps a liquid reducing agent at a predetermined flow rate by energization control by the ECU 40. In the present embodiment, the pump 23 is an electromagnetic pump, and the output (discharge amount) of the pump 23 increases as the drive duty ratio increases.

液体還元剤の噴射制御時においては、圧力センサ31によって検出される第2の供給通路28内の圧力値(以下、この値を「検出圧力」と称する。)Puが、あらかじめ設定された所定の目標圧力Pu_tgtで維持されるように、ポンプ23の出力がフィードバック制御される。具体的に、第2の供給通路28に圧送される液体還元剤を、リターン通路29を介してタンク21に循環させながら、ECU40は、第2の供給通路28に設けられた圧力センサ31によって検出される検出圧力Puと、あらかじめ設定された所定の目標圧力Pu_tgtとの差分ΔPuに基づいてポンプ23の出力をPID制御する。また、液体還元剤をタンク21に回収する場合においては、ECU40は、例えば、あらかじめ定められた出力でポンプ23を制御する。   During the injection control of the liquid reducing agent, the pressure value in the second supply passage 28 detected by the pressure sensor 31 (hereinafter, this value is referred to as “detected pressure”) Pu is a predetermined value set in advance. The output of the pump 23 is feedback-controlled so that the target pressure Pu_tgt is maintained. Specifically, the ECU 40 detects the pressure by the pressure sensor 31 provided in the second supply passage 28 while circulating the liquid reducing agent pumped to the second supply passage 28 to the tank 21 through the return passage 29. The output of the pump 23 is PID controlled based on a difference ΔPu between the detected pressure Pu to be set and a predetermined target pressure Pu_tgt set in advance. In the case where the liquid reducing agent is recovered in the tank 21, the ECU 40 controls the pump 23 with a predetermined output, for example.

還元剤噴射弁25は、通電制御によって開閉制御が行われ、所定量の液体還元剤を排気通路11内に噴射する。本実施の形態において、還元剤噴射弁25は、非通電状態で閉弁、通電状態で開弁する、電磁式のオンオフ弁が用いられている。ECU40は、所定の演算式に基づいて目標噴射量Qdv_tgtを求めるとともに、第2の供給通路28内の検出圧力Puが目標圧力Pu_tgtとなっていることを前提として、あらかじめ定められた噴射サイクルごとに、目標噴射量Qdv_tgtに応じた駆動デューティ比を決定して、還元剤噴射弁25の通電制御を行う。還元剤噴射弁25の駆動デューティ比とは、一噴射サイクル中の開弁時間の割合を意味する。   The reducing agent injection valve 25 is controlled to open and close by energization control, and injects a predetermined amount of liquid reducing agent into the exhaust passage 11. In the present embodiment, the reducing agent injection valve 25 is an electromagnetic on / off valve that closes in a non-energized state and opens in an energized state. The ECU 40 obtains the target injection amount Qdv_tgt based on a predetermined arithmetic expression, and assumes that the detected pressure Pu in the second supply passage 28 is the target pressure Pu_tgt for each predetermined injection cycle. Then, the drive duty ratio corresponding to the target injection amount Qdv_tgt is determined, and energization control of the reducing agent injection valve 25 is performed. The drive duty ratio of the reducing agent injection valve 25 means the ratio of the valve opening time during one injection cycle.

2.電子制御装置(異常検出装置)
図2は、本実施形態のECU40のうちの還元剤供給装置20の制御、及び、還元剤噴射弁25の異常検出に関連する部分について機能的なブロックで表した構成例を示している。ECU40は、還元剤供給装置20の制御装置としての機能だけでなく、本発明にかかる還元剤噴射弁25の異常検出装置としての機能を有している。
2. Electronic control device (abnormality detection device)
FIG. 2 shows a configuration example in which functional blocks are used to represent parts related to the control of the reducing agent supply device 20 and the abnormality detection of the reducing agent injection valve 25 in the ECU 40 of the present embodiment. The ECU 40 has not only a function as a control device of the reducing agent supply device 20, but also a function as an abnormality detection device of the reducing agent injection valve 25 according to the present invention.

このECU40は、公知のマイクロコンピュータを中心に構成されたものであり、還元剤回収指示部41と、流路切換弁制御部43と、ポンプ駆動制御部45と、還元剤噴射弁駆動制御部47と、判定部49とにより構成されている。具体的に、これらの各部はマイクロコンピュータによるプラグラムの実行によって実現されるものとなっている。   The ECU 40 is configured around a known microcomputer, and includes a reducing agent recovery instruction unit 41, a flow path switching valve control unit 43, a pump drive control unit 45, and a reducing agent injection valve drive control unit 47. And a determination unit 49. Specifically, each of these units is realized by executing a program by a microcomputer.

この他、ECU40には、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等の図示しない記憶素子や、ポンプ23、流路切換弁33、還元剤噴射弁25への通電を行うための図示しない駆動回路等が備えられている。また、ECU40には、圧力センサ31のセンサ値をはじめとして、還元剤供給装置20や内燃機関、排気通路11等に設けられた種々のセンサのセンサ値が入力され、検出圧力Pu等の値が記憶素子に記憶されるようになっている。   In addition to this, the ECU 40 is shown for energizing a memory element (not shown) such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), a pump 23, a flow path switching valve 33, and a reducing agent injection valve 25. The drive circuit etc. which are not provided are provided. The ECU 40 receives sensor values of various sensors provided in the reducing agent supply device 20, the internal combustion engine, the exhaust passage 11, and the like, in addition to the sensor value of the pressure sensor 31, and values such as the detected pressure Pu are obtained. It is stored in the storage element.

還元剤回収指示部41は、例えば、内燃機関のキースイッチがオフになったことをきっかけとして、減圧処理の実行信号Spを生成する。また、流路切換弁制御部43は、常時、流路切換弁33を非通電状態として、液体還元剤が正方向に流れるように維持する一方、減圧処理の実行信号Spが生成されている期間においては、流路切換弁33を通電状態として、液体還元剤が逆方向に流れるように維持する。   For example, the reducing agent recovery instruction unit 41 generates the execution signal Sp of the decompression process triggered by the key switch of the internal combustion engine being turned off. In addition, the flow path switching valve control unit 43 always maintains the flow path switching valve 33 in a non-energized state so that the liquid reducing agent flows in the forward direction, while the decompression processing execution signal Sp is generated. , The flow path switching valve 33 is energized and maintained so that the liquid reducing agent flows in the reverse direction.

ポンプ駆動制御部45は、内燃機関の運転時において、圧力センサ31によって検出される検出圧力に基づいて、第2の供給通路28内の検出圧力Puが目標圧力Pu_tgtで維持されるようにポンプ23の出力のフィードバック制御を行う。また、ポンプ駆動制御部45は、内燃機関が停止し、減圧処理の実行信号Spが生成されたときには、あらかじめ定められた所定の出力で、所定時間、ポンプ41を駆動させるよう、ポンプの駆動回路に指示を送る。   The pump drive control unit 45 controls the pump 23 so that the detected pressure Pu in the second supply passage 28 is maintained at the target pressure Pu_tgt based on the detected pressure detected by the pressure sensor 31 during operation of the internal combustion engine. Perform feedback control of the output. The pump drive control unit 45 is configured to drive the pump 41 for a predetermined time with a predetermined output when the internal combustion engine is stopped and the decompression process execution signal Sp is generated. Send instructions to.

還元剤噴射弁駆動制御部47は、内燃機関の運転時において、排気温度Tgas、還元触媒13の温度Tcat、還元触媒13の下流側におけるNOX濃度Nnox、さらには内燃機関の回転数Neに関する情報等に基づいて液体還元剤の目標噴射量Qdv_tgtを算出し、還元剤噴射弁の駆動回路に対して目標噴射量Qdv_tgtに応じた制御信号を出力する。また、還元剤噴射弁駆動制御部47は、内燃機関が停止し、減圧処理の実行信号Spを受け取ると、還元剤噴射弁25を開弁状態で保持するための制御信号を還元剤噴射弁の駆動回路に対して出力する。本実施の形態において、還元剤噴射弁駆動制御部47は、流路切換弁33が通電状態とされ、ポンプ23の出力が所定の出力とされた後、少し遅れて、還元剤噴射弁25を開弁状態にする。 Information reducing agent injection valve drive control unit 47, during operation of the internal combustion engine, exhaust gas temperature Tgas, the temperature Tcat of the reduction catalyst 13, NO X concentration Nnox on the downstream side of the reduction catalyst 13, further relates to the rotation speed Ne of the internal combustion engine Based on the above, the target injection amount Qdv_tgt of the liquid reducing agent is calculated, and a control signal corresponding to the target injection amount Qdv_tgt is output to the drive circuit of the reducing agent injection valve. Further, when the internal combustion engine is stopped and the reducing signal execution signal Sp is received, the reducing agent injection valve drive control unit 47 generates a control signal for holding the reducing agent injection valve 25 in the open state. Output to the drive circuit. In the present embodiment, the reducing agent injection valve drive control unit 47 causes the reducing agent injection valve 25 to be slightly delayed after the flow path switching valve 33 is energized and the output of the pump 23 is set to a predetermined output. Open the valve.

判定部49は、減圧処理の実行信号Spが生成された後、圧力センサ31によって検出される第2の供給通路58内の検出圧力Puを用いて、還元剤噴射弁25の閉塞の有無を判定する。具体的に、本実施の形態において、判定部49は、減圧処理が開始されてから、減圧処理が停止され、さらに所定時間が経過するまでの期間における検出圧力Puに基づいて、還元剤噴射弁25の閉塞の有無を判定するものとして構成されている。   The determination unit 49 determines whether or not the reducing agent injection valve 25 is blocked using the detected pressure Pu in the second supply passage 58 detected by the pressure sensor 31 after the execution signal Sp of the decompression process is generated. To do. Specifically, in the present embodiment, the determination unit 49 determines that the reducing agent injection valve is based on the detected pressure Pu in a period from when the decompression process is started to when the decompression process is stopped until a predetermined time elapses. It is comprised as what determines the presence or absence of 25 obstruction | occlusion.

3.還元剤噴射弁の異常検出
(1)異常検出方法の概要
以下、本実施の形態にかかる還元剤供給装置20において、ECU40によって実行される還元剤噴射弁25の異常検出方法の概要について説明する。
図3は、還元剤噴射弁25の異常検出方法を説明するために示すタイムチャート図であり、内燃機関のキースイッチのオンオフ状態、ポンプ23の出力(駆動デューティ比)、流路切換弁33の通電のオンオフ状態、還元剤噴射弁25の駆動デューティ比、圧力センサ31により検出される検出圧力Puが、それぞれ時間の経過に沿って示されている。
3. Detection of Abnormality of Reducing Agent Injection Valve (1) Outline of Abnormality Detection Method Hereinafter, an outline of an abnormality detection method for the reducing agent injection valve 25 executed by the ECU 40 in the reducing agent supply apparatus 20 according to the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a time chart for explaining an abnormality detection method for the reducing agent injection valve 25. The on / off state of the key switch of the internal combustion engine, the output (drive duty ratio) of the pump 23, the flow path switching valve 33 The energized on / off state, the drive duty ratio of the reducing agent injection valve 25, and the detected pressure Pu detected by the pressure sensor 31 are shown as time passes.

t1の時点で内燃機関のキースイッチがオフになると、ポンプ23の出力が一旦ゼロにされる。次いで、t2の時点では、流路切換弁33が通電状態とされて液体還元剤の流れ方向が逆方向に切り換えられるとともに、ポンプ23の出力があらかじめ定められた規定値に固定される。このt2の時点から、第2の供給通路28の減圧処理が開始される。次いで、t2の時点からT1の時間が経過したt3の時点では、還元剤噴射弁25の駆動デューティ比が100%とされて還元剤噴射弁25に開弁指示が出される。これにより、還元剤噴射弁25を介して、排気通路11内の残留ガス(空気)が第2の供給通路28内に吸引可能な状態となり、第2の供給通路28内が空気に置換されながら、液体還元剤がタンク21に回収されることとなる。   When the key switch of the internal combustion engine is turned off at the time t1, the output of the pump 23 is once made zero. Next, at time t2, the flow path switching valve 33 is energized to switch the flow direction of the liquid reducing agent in the reverse direction, and the output of the pump 23 is fixed to a predetermined specified value. From this time t2, the decompression process of the second supply passage 28 is started. Next, at the time t3 when the time T1 has elapsed from the time t2, the driving duty ratio of the reducing agent injection valve 25 is set to 100% and a valve opening instruction is issued to the reducing agent injection valve 25. Thereby, the residual gas (air) in the exhaust passage 11 can be sucked into the second supply passage 28 via the reducing agent injection valve 25, and the inside of the second supply passage 28 is being replaced with air. The liquid reducing agent is collected in the tank 21.

その後、t3の時点からT2の時間が経過したt4の時点では、ポンプ23の駆動が停止されてポンプ23の出力がゼロとなり、減圧処理が終了する。これ以降、t4の時点からT3の時間が経過するt5の時点まで、流路切換弁33及び還元剤噴射弁25は、引き続き通電状態で保持される。このt4からt5までの期間は、圧力補償期間であって、第2の供給通路28内を大気圧状態に復帰させるための期間となっている。そして、t5の時点では流路切換弁33への通電が停止され、さらに少し遅れて還元剤噴射弁25への通電が停止される。還元剤噴射弁25の閉弁を遅らせているのは、流路切換弁33を元の状態に復帰させた反動によって圧力が急激に上昇することを防ぐためである。その後、t5の時点からT4の時間が経過したt6の時点で、還元剤噴射弁25の閉塞の有無の判定が行われる。   Thereafter, at the time t4 when the time T2 has elapsed from the time t3, the driving of the pump 23 is stopped, the output of the pump 23 becomes zero, and the decompression process is ended. Thereafter, the flow path switching valve 33 and the reducing agent injection valve 25 are continuously held in the energized state until the time t5 when the time T3 elapses from the time t4. The period from t4 to t5 is a pressure compensation period and is a period for returning the inside of the second supply passage 28 to the atmospheric pressure state. At time t5, the energization to the flow path switching valve 33 is stopped, and the energization to the reducing agent injection valve 25 is stopped a little later. The reason why the closing of the reducing agent injection valve 25 is delayed is to prevent the pressure from rapidly increasing due to the reaction of returning the flow path switching valve 33 to the original state. Thereafter, at time t6 when the time T4 has elapsed from time t5, it is determined whether or not the reducing agent injection valve 25 is closed.

このように、第2の供給通路28が減圧処理され、液体還元剤の回収制御が行われる際に、還元剤噴射弁25が閉塞していなければ、t2からt4までの期間(以下、この期間を「減圧処理期間(第1の期間)」と称する。)において、第2の供給通路28内に空気が吸引されるために、第2の供給通路28内の圧力が著しく低下することはない(図3中に実線で示す圧力を参照)。一方、還元剤噴射弁25が閉塞している場合には、減圧処理期間(第1の期間)において、第2の供給通路28内に空気が吸引されないために、第2の供給通路28内に多大な負圧が発生する(図3中に一点鎖線で示す圧力を参照)。つまり、還元剤噴射弁25に開弁指示が出されたt3の時点から、ポンプ23の駆動が停止されるt4の時点までの期間において、還元剤噴射弁25の閉塞の有無によって、第2の供給通路28内の圧力に差が生じることとなる。   As described above, when the second supply passage 28 is decompressed and the liquid reducing agent recovery control is performed, if the reducing agent injection valve 25 is not closed, the period from t2 to t4 (hereinafter, this period). Is referred to as a “decompression treatment period (first period)”), air is sucked into the second supply passage 28, so that the pressure in the second supply passage 28 does not drop significantly. (See the pressure indicated by the solid line in FIG. 3). On the other hand, when the reducing agent injection valve 25 is closed, air is not sucked into the second supply passage 28 in the decompression processing period (first period), and therefore, the second supply passage 28 has the inside. A great amount of negative pressure is generated (see the pressure indicated by the one-dot chain line in FIG. 3). In other words, in the period from the time t3 when the opening instruction to the reducing agent injection valve 25 is issued to the time t4 when the driving of the pump 23 is stopped, the second depends on whether or not the reducing agent injection valve 25 is blocked. A difference occurs in the pressure in the supply passage 28.

さらに、減圧処理が停止されたt4の時点以降の期間(以下、この期間を「第2の期間」と称する。)において、還元剤噴射弁25が閉塞していなければ、減圧処理の停止時以降も、第2の供給通路28内の負圧の影響によって還元剤噴射弁25の噴孔を介して第2の供給通路28に空気が導入されるため、第2の供給通路28内の圧力は速やかに大気圧に復帰する(図3中に実線で示す圧力を参照)。一方、還元剤噴射弁25が閉塞している場合には、減圧処理を停止した後においても第2の供給通路28内の負圧が維持され、流路切換弁33への通電が停止されたt5の時点以降に、タンク21側からの大気圧の導入によって第2の供給通路28内の圧力が大気圧に復帰する(図3中に一点鎖線で示す圧力を参照)。以下、第2の期間のうち、ポンプ23の駆動が停止されるt4の時点から流路切換弁33への通電を停止したt5の時点までの期間を「圧力復帰期間」と称し、流路切換弁33への通電を停止したt5の時点以降の期間を「リセット期間」と称する。   Further, if the reducing agent injection valve 25 is not closed during a period after the time point t4 when the decompression process is stopped (hereinafter, this period is referred to as a “second period”), the process after the stop of the decompression process is performed. However, since air is introduced into the second supply passage 28 through the nozzle hole of the reducing agent injection valve 25 due to the negative pressure in the second supply passage 28, the pressure in the second supply passage 28 is It quickly returns to atmospheric pressure (see the pressure indicated by the solid line in FIG. 3). On the other hand, when the reducing agent injection valve 25 is closed, the negative pressure in the second supply passage 28 is maintained even after the decompression process is stopped, and the energization to the flow path switching valve 33 is stopped. After the time t5, the pressure in the second supply passage 28 is returned to the atmospheric pressure by the introduction of the atmospheric pressure from the tank 21 side (see the pressure indicated by the one-dot chain line in FIG. 3). Hereinafter, in the second period, the period from the time t4 when the driving of the pump 23 is stopped to the time t5 when the energization to the flow path switching valve 33 is stopped is referred to as a “pressure return period”, and the flow path switching is performed. A period after time t5 when the energization of the valve 33 is stopped is referred to as a “reset period”.

還元剤噴射弁25の閉塞の有無によって上記のとおり第2の供給通路28内の圧力の変化に違いが現れることから、本実施の形態の還元剤噴射弁25の異常検出装置40は、上記の第1の期間(減圧処理期間)及び第2の期間(圧力復帰期間及びリセット期間)における第2の供給通路28内の検出圧力Puの変化に基づいて還元剤噴射弁25の閉塞の有無を判定しようとするものとなっている。このような判定を行うことによって、単に圧力センサ31の異常、特に、センサ値の張りつきが生じている場合と区別して、還元剤噴射弁25の閉塞の有無を精度よく判定することができる。   Since the difference in the pressure change in the second supply passage 28 appears as described above depending on whether or not the reducing agent injection valve 25 is blocked, the abnormality detection device 40 for the reducing agent injection valve 25 of the present embodiment is configured as described above. Whether or not the reducing agent injection valve 25 is blocked is determined based on a change in the detected pressure Pu in the second supply passage 28 in the first period (decompression process period) and the second period (pressure return period and reset period). It has become something to try. By making such a determination, it is possible to accurately determine whether or not the reducing agent injection valve 25 is blocked, as distinguished from the case where the abnormality of the pressure sensor 31, in particular, the sticking of the sensor value occurs.

(2)フローチャート
次に、本実施の形態にかかるECU40によって実行される還元剤噴射弁25の異常検出方法の具体例について、図4及び図5のフローチャート図に基づいて説明する。以下のフローチャートに示される還元剤噴射弁25の異常検出方法は、内燃機関のキースイッチがオフにされた場合において、毎回、あるいは所定回数ごとに実行されるものとなっている。
(2) Flowchart Next, a specific example of the abnormality detection method for the reducing agent injection valve 25 executed by the ECU 40 according to the present embodiment will be described based on the flowcharts of FIGS. 4 and 5. The abnormality detecting method for the reducing agent injection valve 25 shown in the following flowchart is executed every time or every predetermined number of times when the key switch of the internal combustion engine is turned off.

まず、ECU40は、図4のステップS1において、内燃機関のキースイッチがオフになったことを検知すると、ステップS2において、液体還元剤の回収制御の開始の指示を生成する。液体還元剤の回収制御が開始されると、ECU40は、ステップS3において、流路切換弁33を通電状態とし、ポンプ23によって圧送する液体還元剤の流れを、還元剤噴射弁25側からタンク21側に切り換える。   First, when it is detected in step S1 of FIG. 4 that the key switch of the internal combustion engine has been turned off, the ECU 40 generates an instruction to start the liquid reducing agent recovery control in step S2. When the liquid reducing agent recovery control is started, the ECU 40 energizes the flow path switching valve 33 in step S3, and the flow of the liquid reducing agent pumped by the pump 23 from the reducing agent injection valve 25 side to the tank 21. Switch to the side.

次いで、ECU40は、ステップS4において、ポンプ23の出力(駆動デューティ比)をあらかじめ定めた値に固定し、第2の供給通路28の減圧処理を開始する。次いで、ECU40は、ステップS5において、減圧処理の開始からの待機時間Aが、あらかじめ定めた閾値T1に到達するまでその状態を維持し、待機時間Aが閾値T1に到達したときにステップS6に進み、還元剤噴射弁25を開弁状態で維持する。   Next, in step S4, the ECU 40 fixes the output (drive duty ratio) of the pump 23 to a predetermined value, and starts the pressure reducing process for the second supply passage 28. Next, in step S5, the ECU 40 maintains the state until the standby time A from the start of the decompression process reaches a predetermined threshold T1, and when the standby time A reaches the threshold T1, the ECU 40 proceeds to step S6. The reducing agent injection valve 25 is maintained in the open state.

ここで、減圧処理を開始してから還元剤噴射弁25を開弁するまでに時間差を設けているのは、第2の供給通路28内が正の圧力の状態で還元剤噴射弁25を開弁すると、排気通路11内に液体還元剤が漏れてしまうおそれがあるからである。待機時間Aの閾値T1は、使用する第2の供給通路28の配管径や長さ、ポンプ23の出力等を考慮して、第2の供給通路28内が負圧状態となる最適な時間をあらかじめ求めて設定することができる。   Here, the time difference between the start of the decompression process and the opening of the reducing agent injection valve 25 is provided because the reducing agent injection valve 25 is opened while the second supply passage 28 is in a positive pressure state. This is because if the valve is used, the liquid reducing agent may leak into the exhaust passage 11. The threshold T1 of the waiting time A is an optimum time during which the inside of the second supply passage 28 is in a negative pressure state in consideration of the pipe diameter and length of the second supply passage 28 to be used, the output of the pump 23, and the like. It can be obtained and set in advance.

還元剤噴射弁25の閉塞が発生していなければ、還元剤噴射弁25を開弁した後は、排気通路11内の空気(残留ガス)が還元剤噴射弁25の噴孔を介して第2の供給通路28内に導入可能な状態となるために、第2の供給通路28内が比較的小さな負圧状態を維持しつつ、第2の供給通路28内の液体還元剤が効率的にタンク21内に回収される。一方、還元剤噴射弁25の閉塞が発生している場合には、還元剤噴射弁25に開弁の指示を出しても実際には閉弁状態となるために、第2の供給通路28内に大きな負圧が発生する。   If the reducing agent injection valve 25 is not blocked, after the reducing agent injection valve 25 is opened, the air (residual gas) in the exhaust passage 11 passes through the injection hole of the reducing agent injection valve 25 to the second position. Therefore, the liquid reducing agent in the second supply passage 28 is efficiently tanked while maintaining a relatively small negative pressure in the second supply passage 28. 21 is collected. On the other hand, when the reductant injection valve 25 is closed, even if an instruction to open the reductant injection valve 25 is issued, the valve is actually closed. A large negative pressure is generated.

次いで、ECU40は、ステップS7において、減圧処理を実行している時間Bがあらかじめ定めた閾値T2に到達したか否かを判定する。図3に示すタイムチャート図においては、ポンプ23の出力を固定した時点を起算として減圧時間Bを計測しているが、減圧時間Bは、例えば、ステップS6において還元剤噴射弁25を開弁した時点を起算としてもよい。減圧時間Bの閾値T2は、使用する第1の供給通路27及び第2の供給通路28の配管径や長さ、ポンプ23の出力等を考慮して、還元剤供給装置20内に残留する液体還元剤をタンク21に回収できる最適な時間をあらかじめ求めて設定することができる。   Next, in step S7, the ECU 40 determines whether or not the time B during which the decompression process is executed has reached a predetermined threshold value T2. In the time chart shown in FIG. 3, the pressure reduction time B is measured from the time when the output of the pump 23 is fixed. The pressure reduction time B is, for example, when the reducing agent injection valve 25 is opened in step S6. The time point may be counted. The threshold T2 for the pressure reduction time B is the liquid remaining in the reducing agent supply device 20 in consideration of the pipe diameters and lengths of the first supply passage 27 and the second supply passage 28 to be used, the output of the pump 23, and the like. An optimum time during which the reducing agent can be collected in the tank 21 can be obtained and set in advance.

ステップS7で減圧時間Bが閾値T2に到達すると、ECU40は、ステップS8において、ポンプ23の駆動を停止して、減圧処理期間を終了する。その後、ECU40は、ステップS9において、ポンプ23を停止してからの待機時間Cが所定の閾値T3に到達するまで待機する。待機時間Cが閾値T3に到達するまでの期間は、第2の供給通路28内の圧力を大気圧に復帰させるための圧力復帰期間であり、還元剤噴射弁25の閉塞が発生していない場合には、還元剤噴射弁25の噴孔を介して排気管11内の空気が第2の供給通路28内に導入され、第2の供給通路28内は大気圧となる。一方、還元剤噴射弁25の閉塞が発生している場合には、ポンプ23の駆動を停止した場合であっても、第2の供給通路28内は負圧状態で保たれることとなる。   When the pressure reduction time B reaches the threshold value T2 in step S7, the ECU 40 stops driving the pump 23 in step S8 and ends the pressure reduction processing period. Thereafter, in step S9, the ECU 40 stands by until the standby time C after stopping the pump 23 reaches a predetermined threshold value T3. The period until the waiting time C reaches the threshold value T3 is a pressure return period for returning the pressure in the second supply passage 28 to atmospheric pressure, and when the reducing agent injection valve 25 is not blocked. The air in the exhaust pipe 11 is introduced into the second supply passage 28 through the injection hole of the reducing agent injection valve 25, and the inside of the second supply passage 28 is at atmospheric pressure. On the other hand, when the reducing agent injection valve 25 is blocked, the second supply passage 28 is maintained in a negative pressure state even when the driving of the pump 23 is stopped.

このとき、圧力センサ31が故障して、検出圧力Puが一定の値に張りついている場合には、還元剤噴射弁25の閉塞が発生しておらず、第2の供給通路28内の圧力が実際に大気圧に復帰した場合であっても、検出圧力Puに変化が見られないこととなる。   At this time, when the pressure sensor 31 fails and the detected pressure Pu is stuck to a constant value, the reducing agent injection valve 25 is not blocked, and the pressure in the second supply passage 28 is reduced. Even when the pressure is actually returned to the atmospheric pressure, no change is observed in the detected pressure Pu.

その後、ステップS9で待機時間Cが閾値T3に到達すると、ECU40は、ステップS10において、流路切換弁33への通電を停止し、ポンプ23によって圧送する液体還元剤の流れ方向を、タンク21側から還元剤噴射弁25側に切り換え、さらに、ステップS11において、還元剤噴射弁25への通電を停止する。そして、ECU40は、ステップS12において、待機時間Dが所定の閾値T4に到達するまで待機する。待機時間Dが閾値T4に到達するまでの期間はリセット期間であり、タンク21側から第1の供給通路27及びポンプ21を介して第2の供給通路28に大気圧が導入可能となるため、還元剤噴射弁25の閉塞が発生している場合には、この期間に、第2の供給通路28内が大気圧に復帰する。   Thereafter, when the standby time C reaches the threshold value T3 in step S9, the ECU 40 stops energizing the flow path switching valve 33 in step S10, and changes the flow direction of the liquid reducing agent pumped by the pump 23 to the tank 21 side. Is switched to the reducing agent injection valve 25 side, and in step S11, the energization to the reducing agent injection valve 25 is stopped. In step S12, the ECU 40 waits until the standby time D reaches a predetermined threshold value T4. The period until the waiting time D reaches the threshold value T4 is a reset period, and atmospheric pressure can be introduced from the tank 21 side into the second supply passage 28 via the first supply passage 27 and the pump 21. When the reducing agent injection valve 25 is blocked, the second supply passage 28 returns to atmospheric pressure during this period.

このときにおいても、圧力センサ31が故障して、検出圧力Puが一定の値に張りついている場合には、第2の供給通路28内の圧力が実際に大気圧に復帰した場合であっても、検出圧力Puに変化が見られないこととなる。   Even in this case, if the pressure sensor 31 fails and the detected pressure Pu is stuck to a constant value, even if the pressure in the second supply passage 28 actually returns to atmospheric pressure. Thus, no change is observed in the detected pressure Pu.

その後、ステップS12で待機時間Dが閾値T4に到達すると、ECU40は、ステップS13に進み、閉塞判定を実行する。本実施の形態において閉塞判定を実施するための具体的なフローチャートを図5に示す。この閉塞判定は、図4のステップS1〜ステップS11までの期間において記憶素子に記録された検出圧力Puを参照して行われるものである。   Thereafter, when the standby time D reaches the threshold value T4 in step S12, the ECU 40 proceeds to step S13, and executes a blockage determination. FIG. 5 shows a specific flowchart for carrying out the blocking determination in the present embodiment. This blockage determination is performed with reference to the detected pressure Pu recorded in the storage element in the period from step S1 to step S11 in FIG.

図5に示す閉塞判定の例では、ECU40は、ステップS21において、減圧処理期間(第1の期間)における第2の供給通路28内の検出圧力Puが所定の閾値Thre_pu1未満であるか否かを判定する。閾値Thre_pu1の値は、減圧処理時において還元剤噴射弁25が閉塞している場合としていない場合それぞれにおける検出圧力Puをあらかじめ実験等により求め、閉塞の許容範囲を考慮して、閉塞の有無の切り分けができる最適な値に適宜設定することができる(図3を参照。)。また、閾値Thre_pu1と比較する検出圧力Puは、例えば、所定時間、圧力変動が小さい状態で検出圧力Puが安定している状態の値を用いることが好ましい。   In the example of the blockage determination illustrated in FIG. 5, in step S21, the ECU 40 determines whether or not the detected pressure Pu in the second supply passage 28 in the pressure reduction process period (first period) is less than a predetermined threshold Thre_pu1. judge. The value of the threshold Thre_pu1 is determined based on whether the reducing agent injection valve 25 is closed or not during the pressure reduction process. The detected pressure Pu in each case is obtained in advance by experiments or the like, and the presence or absence of blockage is determined in consideration of the allowable range of blockage. Can be appropriately set to an optimum value (see FIG. 3). In addition, as the detected pressure Pu to be compared with the threshold Thre_pu1, for example, it is preferable to use a value in a state where the detected pressure Pu is stable for a predetermined time with a small pressure fluctuation.

ステップS21においてYesと判定された場合に、次いで、ECU40は、ステップS22において、圧力復帰期間における第2の供給通路28内の圧力の最大値Pu2と最小値Pu1(=減圧処理期間の検出圧力)との差、すなわち、圧力変動幅ΔPu1(図3を参照。)が、所定の閾値Thre2_dpu未満であるか否かを判定する。還元剤噴射弁25の閉塞が発生している場合には、圧力復帰期間での圧力変動幅ΔPu1は極くわずかのはずであり、閾値Thre2_dpuの値は、還元剤噴射弁25が閉塞していない場合において、第2の供給通路28内が大気圧に復帰する際の変動幅をあらかじめ実験等により求め、その変動幅よりもやや大きい値に適宜設定することができる。   If it is determined Yes in step S21, then, in step S22, the ECU 40 determines the maximum value Pu2 and the minimum value Pu1 of the pressure in the second supply passage 28 during the pressure return period (= the detected pressure during the pressure reduction process period). , That is, whether or not the pressure fluctuation range ΔPu1 (see FIG. 3) is less than a predetermined threshold Thre2_dpu. When the reducing agent injection valve 25 is closed, the pressure fluctuation range ΔPu1 during the pressure return period should be very small, and the threshold Thre2_dpu is not closed by the reducing agent injection valve 25. In some cases, the fluctuation range when the inside of the second supply passage 28 returns to the atmospheric pressure can be obtained in advance by experiments or the like, and can be appropriately set to a value slightly larger than the fluctuation range.

ステップS22においてYesと判定された場合に、さらに、ECU40は、ステップS23において、リセット期間における第2の供給通路28内の圧力の最大値Pu3と最小値Pu2(=減圧処理期間の最大値)との差、すなわち、圧力変動幅ΔPu2(図3を参照。)が、所定の閾値Thre3_dpuを超えているか否かを判定する。還元剤噴射弁25の閉塞が発生していない場合には、第2の供給通路28内はすでに大気圧となっているために、このリセット期間での圧力変動幅ΔPu2はゼロに近い値のはずである。一方、還元剤噴射弁25の閉塞が発生している場合には、このリセット期間において、第2の供給通路28内の負圧状態が解消されて大気圧に復帰するはずである。したがって、閾値Thre3_dpuの値は、還元剤噴射弁25の閉塞が発生している場合の圧力変動幅をあらかじめ実験等により求め、その変動幅を考慮して最適な値に適宜設定することができる。   When it is determined Yes in step S22, the ECU 40 further determines, in step S23, the maximum value Pu3 and the minimum value Pu2 of the pressure in the second supply passage 28 in the reset period (= maximum value of the decompression process period). , That is, whether or not the pressure fluctuation range ΔPu2 (see FIG. 3) exceeds a predetermined threshold Thre3_dpu. When the reducing agent injection valve 25 is not blocked, the second supply passage 28 is already at atmospheric pressure, so the pressure fluctuation range ΔPu2 during this reset period should be close to zero. It is. On the other hand, when the reducing agent injection valve 25 is blocked, the negative pressure state in the second supply passage 28 should be canceled and the atmospheric pressure should be restored during this reset period. Therefore, the value of the threshold Thre3_dpu can be appropriately set to an optimal value by obtaining a pressure fluctuation range when the reducing agent injection valve 25 is blocked by an experiment or the like in advance and considering the fluctuation range.

以上のステップS21〜ステップS23において、すべてYesと判定された場合には、還元剤噴射弁25の閉塞が発生していると推定されることから、ECU40は、ステップS24に進み、還元剤噴射弁25の閉塞が発生していると判定して、フラグを立てる等の処理を行う。そして、ECU40は、ステップS25において、警報ランプを点灯させたり、液体還元剤の噴射を抑制させたりするよう、エラー処理を行い、閉塞判定を終了する。具体的には、次回の内燃機関の始動時において、液体還元剤の結晶化が解消されるまで液体還元剤の噴射を抑制するように、運転者に対して知らせたり、内燃機関の運転状態を抑制したりすることとなる。   When all of the above steps S21 to S23 are determined to be Yes, it is estimated that the reducing agent injection valve 25 is closed, the ECU 40 proceeds to step S24, and the reducing agent injection valve. It is determined that 25 blockages have occurred, and processing such as setting a flag is performed. Then, in step S25, the ECU 40 performs error processing so as to turn on the alarm lamp or suppress the injection of the liquid reducing agent, and ends the blockage determination. Specifically, at the next start of the internal combustion engine, the driver is informed to suppress the injection of the liquid reducing agent until the crystallization of the liquid reducing agent is eliminated, or the operating state of the internal combustion engine is changed. It will be suppressed.

一方、ステップS21〜ステップS23のいずれかのステップにおいて、Noと判定された場合には、還元剤噴射弁25の閉塞が発生していると判断するには十分な状況でないために、そのまま閉塞判定を終了する。還元剤噴射弁25の閉塞が発生していない場合にいずれかのステップでNo判定されるのはもちろんのこと、圧力センサ31のセンサ値が張りついている場合には、ステップS22又はステップS23のいずれかでNo判定されることとなる。
閉塞判定が終了した後は、図4のフローチャートに示すように、還元剤噴射弁の異常検出方法を終了して、ECU40の電源もオフの状態となる。
On the other hand, if it is determined No in any of steps S21 to S23, it is not a sufficient situation to determine that the reducing agent injection valve 25 is closed. Exit. When the reductant injection valve 25 is not blocked, it is determined as No in any step, and when the sensor value of the pressure sensor 31 is stuck, either step S22 or step S23 is performed. No will be determined.
After the blockage determination is completed, as shown in the flowchart of FIG. 4, the reducing agent injection valve abnormality detection method is terminated, and the power supply of the ECU 40 is also turned off.

4.本実施の形態の還元剤噴射弁の異常検出装置によって得られる効果
以上説明したように、本実施の形態にかかる還元剤噴射弁の異常検出装置40及び還元剤供給装置20によれば、内燃機関の停止時において、減圧処理の開始後、減圧処理を停止し、さらに所定時間が経過するまでの期間における第2の供給通路28内の検出圧力Puを用いて還元剤噴射弁25の閉塞の有無を判定することとしているために、第2の供給通路28内の検出圧力Puが大気圧に復帰する状態も監視対象とされる。したがって、圧力センサ31の異常と区別して、還元剤噴射弁25の閉塞を精度よく検出することができる。
4). Advantages Obtained by the Reducing Agent Injection Valve Abnormality Detection Device of the Present Embodiment As described above, according to the reducing agent injection valve abnormality detection device 40 and the reducing agent supply device 20 of the present embodiment, the internal combustion engine At the time of stop, whether or not the reducing agent injection valve 25 is blocked by using the detected pressure Pu in the second supply passage 28 during the period until the predetermined time elapses after the decompression process is started. Therefore, the state in which the detected pressure Pu in the second supply passage 28 returns to the atmospheric pressure is also monitored. Therefore, it is possible to detect the blockage of the reducing agent injection valve 25 with high accuracy in distinction from abnormality of the pressure sensor 31.

また、本実施の形態にかかる還元剤噴射弁の異常検出装置40においては、第1の期間(減圧処理期間)、及び、第2の期間(圧力復帰期間及びリセット期間)においてそれぞれ所定の条件を満たしているときに還元剤噴射弁25が閉塞していると判定することとしているために、減圧処理時の検出圧力Pu1、及び、大気圧に復帰するときの圧力変動幅ΔPu1,ΔPu2に基づいて、還元剤噴射弁25の閉塞を精度よく検出することができる。   Further, in the reducing agent injection valve abnormality detection device 40 according to the present embodiment, predetermined conditions are respectively satisfied in the first period (decompression process period) and the second period (pressure return period and reset period). Since it is determined that the reducing agent injection valve 25 is closed when it is satisfied, based on the detected pressure Pu1 during the pressure reduction process and the pressure fluctuation ranges ΔPu1, ΔPu2 when returning to the atmospheric pressure Further, the blocking of the reducing agent injection valve 25 can be detected with high accuracy.

また、本実施の形態にかかる還元剤噴射弁の異常検出装置40においては、第1の期間(減圧処理期間)での第2の供給通路28内の検出圧力Pu1が第1の閾値Thre_pu1未満であり、かつ、圧力復帰期間に検出圧力Puが大気圧に復帰しないことが圧力変動幅ΔPu1に基づいて把握できた場合に、還元剤噴射弁25が閉塞していると判定することとしている。したがって、還元剤噴射弁25の閉塞を精度よく検出することができる。   In the reducing agent injection valve abnormality detection device 40 according to the present embodiment, the detected pressure Pu1 in the second supply passage 28 in the first period (decompression process period) is less than the first threshold Thre_pu1. In addition, when the detected pressure Pu does not return to the atmospheric pressure during the pressure return period can be grasped based on the pressure fluctuation range ΔPu1, it is determined that the reducing agent injection valve 25 is closed. Therefore, it is possible to detect the blockage of the reducing agent injection valve 25 with high accuracy.

また、本実施の形態にかかる還元剤噴射弁の異常検出装置40においては、第1の期間(減圧処理期間)での第2の供給通路28内の検出圧力Pu1が第1の閾値Thre_pu1未満であり、かつ、圧力復帰期間に検出圧力Puが大気圧に復帰しないことが圧力変動幅ΔPu1に基づいて把握できたことと併せて、さらに、リセット期間に検出圧力Puが大気圧に復帰したことが圧力変動幅ΔPu2に基づいて把握できた場合に、還元剤噴射弁25が閉塞していると判定することとしている。したがって、圧力センサ31のセンサ値が張りついている異常と区別して、還元剤噴射弁25の閉塞を精度よく検出することができる。   In the reducing agent injection valve abnormality detection device 40 according to the present embodiment, the detected pressure Pu1 in the second supply passage 28 in the first period (decompression process period) is less than the first threshold Thre_pu1. In addition to the fact that the detected pressure Pu does not return to the atmospheric pressure during the pressure return period based on the pressure fluctuation range ΔPu1, the detected pressure Pu has returned to the atmospheric pressure during the reset period. When it can be grasped based on the pressure fluctuation range ΔPu2, it is determined that the reducing agent injection valve 25 is closed. Therefore, it is possible to detect the blockage of the reducing agent injection valve 25 with high accuracy by distinguishing from the abnormality in which the sensor value of the pressure sensor 31 is stuck.

なお、これまでに説明した実施の形態にかかる還元剤噴射弁の異常検出装置40及び還元剤供給装置20は、本発明の一態様を示すものであって本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。   It should be noted that the reducing agent injection valve abnormality detection device 40 and the reducing agent supply device 20 according to the embodiments described so far show one aspect of the present invention and do not limit the present invention. Any change can be made within the scope of the invention.

10:排気浄化装置、11:排気通路、13:還元触媒、20:還元剤供給装置、21:タンク、23:ポンプ、23a:入口側、23b:出口側、25:還元剤噴射弁、27:第1の供給通路、28:第2の供給通路、29:リターン通路、30:ポンプユニット、31:圧力センサ、33:流路切換弁、35:一方向弁、37:絞り部、40:ECU(還元剤噴射弁の異常検出装置)、41:還元剤回収指示部、43:流路切換弁制御部、45:ポンプ駆動制御部、47:還元剤噴射弁駆動制御部、49:判定部 10: exhaust purification device, 11: exhaust passage, 13: reduction catalyst, 20: reducing agent supply device, 21: tank, 23: pump, 23a: inlet side, 23b: outlet side, 25: reducing agent injection valve, 27: First supply passage, 28: second supply passage, 29: return passage, 30: pump unit, 31: pressure sensor, 33: flow path switching valve, 35: one-way valve, 37: throttle part, 40: ECU (Reducing agent injection valve abnormality detecting device), 41: reducing agent recovery instruction unit, 43: flow path switching valve control unit, 45: pump drive control unit, 47: reducing agent injection valve drive control unit, 49: determination unit

Claims (3)

タンク内に収容された液体還元剤を圧送するポンプと、前記ポンプによって圧送された前記液体還元剤を内燃機関の排気管内に噴射する還元剤噴射弁と、前記ポンプ及び前記還元剤噴射弁を接続する供給通路と、前記供給通路内の圧力を検出するための圧力検出手段と、を備えるとともに、前記供給通路内を減圧処理することにより前記還元剤噴射弁の噴孔を介して気体を前記供給通路内に吸引しながら前記液体還元剤を前記タンクに回収可能に構成された還元剤供給装置における前記還元剤噴射弁の閉塞を検出する還元剤噴射弁の異常検出装置において、
前記減圧処理の開始後、前記減圧処理を停止し、さらに所定時間が経過するまでの期間に前記圧力検出手段によって検出される圧力値を用いて前記還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定する判定部を備え
前記減圧処理の開始から前記減圧処理の停止までを第1の期間とし、前記減圧処理の停止から前記所定時間が経過するまでを第2の期間とし、
前記判定部は、前記第1の期間及び前記第2の期間においてそれぞれ所定の条件を満たしているときに、前記還元剤噴射弁が閉塞していると判定し、
前記第2の期間においては、前記減圧処理を停止し前記還元剤噴射弁に開弁指示を出した状態で待機した後に前記供給通路を大気開放する制御が行われ、
前記判定部は、前記第1の期間において前記供給通路内の圧力が所定の閾値以下であり、かつ、前記第2の期間において前記供給通路が前記大気開放された後に前記供給通路内の圧力が大気圧に復帰した場合に、前記還元剤噴射弁が閉塞していると判定することを特徴とする還元剤噴射弁の異常検出装置。
A pump that pumps the liquid reducing agent contained in the tank, a reducing agent injection valve that injects the liquid reducing agent pumped by the pump into an exhaust pipe of an internal combustion engine, and the pump and the reducing agent injection valve are connected. And a pressure detecting means for detecting the pressure in the supply passage, and the gas is supplied through the nozzle hole of the reducing agent injection valve by reducing the pressure in the supply passage. In the reducing agent injection valve abnormality detection device for detecting the blocking of the reducing agent injection valve in the reducing agent supply device configured to be able to collect the liquid reducing agent in the tank while being sucked into the passage,
Determining whether or not the reducing agent injection valve is blocked using the pressure value detected by the pressure detection means during a period until the predetermined time elapses after the decompression process is started. with a part,
The first period is from the start of the decompression process to the stop of the decompression process, and the second period is from the stop of the decompression process until the predetermined time has elapsed,
The determination unit determines that the reducing agent injection valve is closed when a predetermined condition is satisfied in each of the first period and the second period,
In the second period, control is performed to release the supply passage to the atmosphere after stopping the pressure reduction process and waiting in a state in which a valve opening instruction is issued to the reducing agent injection valve.
The determination unit determines that the pressure in the supply passage is less than or equal to a predetermined threshold value in the first period, and the pressure in the supply path after the supply passage is opened to the atmosphere in the second period. when returned to atmospheric pressure, the abnormality detecting device of a reducing agent injection valve the reducing agent injection valve is characterized that you determined to be closed.
前記判定部は、前記第1の期間において前記供給通路内の圧力が所定の閾値以下であり、かつ、前記第2の期間において前記還元剤噴射弁に開弁指示が出されているにもかかわらず前記供給通路内の圧力が早期に大気圧に復帰しない場合に、前記還元剤噴射弁が閉塞していると判定することを特徴とする請求項に記載の還元剤噴射弁の異常検出装置。 The determination unit is configured in spite of the fact that the pressure in the supply passage is equal to or lower than a predetermined threshold value in the first period, and the valve opening instruction is issued to the reducing agent injection valve in the second period. not when said pressure in the supply passage does not return to the atmospheric pressure quickly, the abnormality detecting device of a reducing agent injection valve according to claim 1, wherein the reducing agent injection valve and judging to be closed . タンク内に収容された液体還元剤を圧送するポンプと、前記ポンプによって圧送された前記液体還元剤を内燃機関の排気管内に噴射する還元剤噴射弁と、前記ポンプ及び前記還元剤噴射弁を接続する供給通路と、前記供給通路内の圧力を検出するための圧力検出手段と、を備えるとともに、前記供給通路内を減圧処理することにより前記還元剤噴射弁の噴孔を介して気体を前記供給通路内に吸引しながら前記液体還元剤を前記タンクに回収可能に構成された還元剤供給装置において、
前記減圧処理の開始後、前記減圧処理を停止し、さらに所定時間が経過するまでの期間に前記圧力検出手段によって検出される圧力値を用いて前記還元剤噴射弁の閉塞の有無を判定する判定部を備え
前記減圧処理の開始から前記減圧処理の停止までを第1の期間とし、前記減圧処理の停止から前記所定時間が経過するまでを第2の期間とし、
前記判定部は、前記第1の期間及び前記第2の期間においてそれぞれ所定の条件を満たしているときに、前記還元剤噴射弁が閉塞していると判定し、
前記第2の期間においては、前記減圧処理を停止し前記還元剤噴射弁に開弁指示を出した状態で待機した後に前記供給通路を大気開放する制御が行われ、
前記判定部は、前記第1の期間において前記供給通路内の圧力が所定の閾値以下であり、かつ、前記第2の期間において前記供給通路が前記大気開放された後に前記供給通路内の圧力が大気圧に復帰した場合に、前記還元剤噴射弁が閉塞していると判定することを特徴とする還元剤供給装置。
A pump that pumps the liquid reducing agent contained in the tank, a reducing agent injection valve that injects the liquid reducing agent pumped by the pump into an exhaust pipe of an internal combustion engine, and the pump and the reducing agent injection valve are connected. And a pressure detecting means for detecting the pressure in the supply passage, and the gas is supplied through the nozzle hole of the reducing agent injection valve by reducing the pressure in the supply passage. In the reducing agent supply apparatus configured to be able to collect the liquid reducing agent in the tank while sucking into the passage,
Determining whether or not the reducing agent injection valve is blocked using the pressure value detected by the pressure detection means during a period until the predetermined time elapses after the decompression process is started. with a part,
The first period is from the start of the decompression process to the stop of the decompression process, and the second period is from the stop of the decompression process until the predetermined time has elapsed,
The determination unit determines that the reducing agent injection valve is closed when a predetermined condition is satisfied in each of the first period and the second period,
In the second period, control is performed to release the supply passage to the atmosphere after stopping the pressure reduction process and waiting in a state in which a valve opening instruction is issued to the reducing agent injection valve.
The determination unit determines that the pressure in the supply passage is less than or equal to a predetermined threshold value in the first period, and the pressure in the supply path after the supply passage is opened to the atmosphere in the second period. when returned to atmospheric pressure, the reducing agent supply device wherein the reducing agent injection valve is characterized that you determined to be closed.
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