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JP6575441B2 - Urea injection control device - Google Patents
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Description

本発明は、尿素噴射制御装置に関する。   The present invention relates to a urea injection control device.

従来、内燃機関の排気を浄化する後処理として尿素を用いる尿素SCR(Selective Catalytic Reduction)システムが公知である。尿素SCRシステムでは、排気に尿素を添加することにより、排気に含まれる窒素酸化物(NOx)を還元する。この尿素SCRシステムに用いられる尿素は、尿素水として供給される。尿素水に含まれる尿素は、濃縮や温度の変化によって固体となって析出する。固体となった析出物は、尿素水を貯える尿素水タンクから尿素水を噴射するインジェクタまでの経路における目詰まりを招く。こうした目詰まりは、尿素水の噴射量の不足につながり、NOxの正常な浄化の妨げになる。そこで、経路における目詰まりを検出する手法として、尿素水を加圧する尿素水ポンプを駆動するモータの脱調の有無を確認することが提案されている。しかし、この手法の場合、モータを停止した後に、再びモータを起動するまでに発生する析出物を検出することは困難である。   Conventionally, a urea SCR (Selective Catalytic Reduction) system using urea as post-processing for purifying exhaust gas of an internal combustion engine is known. In the urea SCR system, nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust is reduced by adding urea to the exhaust. Urea used in the urea SCR system is supplied as urea water. Urea contained in the urea water precipitates as a solid due to concentration or temperature change. The solid precipitate causes clogging in a path from a urea water tank that stores urea water to an injector that injects urea water. Such clogging leads to a shortage of urea water injection amount and hinders normal purification of NOx. Therefore, as a technique for detecting clogging in the path, it has been proposed to check whether or not the motor that drives the urea water pump that pressurizes the urea water has stepped out. However, in this method, it is difficult to detect precipitates that are generated after the motor is stopped and before the motor is started again.

特許文献1では、目詰まりを迅速に検出するために、尿素水ポンプを駆動するモータを作動させたまま目詰まりの検出を行なうことが提案されている。特許文献1の場合、モータを作動させたまま目詰まりの検出を行なうことにより、尿素水の凍結にともなう目詰まり、および尿素水の経路における析出物による目詰まりを検出している。しかし、特許文献1の場合、尿素水ポンプを駆動するモータに生じる機械的な異常を判定することができない。そのため、特許文献1では、モータに機械的な異常が生じている場合でも、尿素水の経路に目詰まりが生じていると誤判定を招くことになる。このように、特許文献1は、尿素水の供給が不足する原因の特定が不十分になるという問題がある。   In Patent Document 1, it is proposed to detect clogging while operating a motor that drives a urea water pump in order to quickly detect clogging. In the case of Patent Document 1, clogging is detected while the motor is operated, thereby detecting clogging due to freezing of urea water and clogging due to precipitates in the urea water path. However, in the case of Patent Document 1, it is not possible to determine a mechanical abnormality that occurs in the motor that drives the urea water pump. Therefore, in Patent Document 1, even when a mechanical abnormality occurs in the motor, an erroneous determination is caused if the urea water path is clogged. As described above, Patent Document 1 has a problem that the cause of insufficient supply of urea water becomes insufficient.

特開2015−175362号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-175362

そこで、本発明の目的は、モータの機械的な異常を含めて尿素水の供給が不足する原因を特定する尿素噴射制御装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a urea injection control device that identifies the cause of insufficient supply of urea water including a mechanical abnormality of a motor.

請求項1記載の発明では、消費量判定手段を備えている。消費量判定手段は、尿素水タンクに貯えられている尿素水の量から尿素水の消費量を取得する。総合判定手段は、この消費量判定手段における判定結果も含めてモータの異常であるか、尿素水経路における目詰まりであるかを判定する。すなわち、総合判定手段は、モータの回転数、尿素水の凍結の有無、尿素水の圧力、および尿素水の消費量を用いることにより、インジェクタから尿素水の噴射が不足している原因がモータの異常にあるのか、または尿素水経路にあるのかを特定する。したがって、モータの機械的な異常を含めて尿素水の供給が不足する原因を特定することができる。   According to the first aspect of the present invention, consumption determining means is provided. The consumption amount determination means acquires the consumption amount of urea water from the amount of urea water stored in the urea water tank. The comprehensive determination unit determines whether the motor is abnormal including the determination result in the consumption determination unit or whether the urea water path is clogged. That is, the comprehensive judgment means uses the rotation speed of the motor, the presence / absence of freezing of urea water, the pressure of urea water, and the consumption amount of urea water to cause the lack of urea water injection from the injector. Determine if it is abnormal or in the urea water pathway. Therefore, it is possible to identify the cause of the insufficient supply of urea water including the mechanical abnormality of the motor.

一実施形態による尿素噴射制御装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the urea injection control apparatus by one Embodiment. 一実施形態による尿素噴射制御装置を適用した排気浄化システムを示す模式図The schematic diagram which shows the exhaust gas purification system to which the urea injection control apparatus by one Embodiment is applied 時間とモータのトルクとの関係を示す概略図Schematic showing the relationship between time and motor torque 時間とモータの回転数との関係を示す概略図Schematic showing the relationship between time and motor speed 時間と尿素水タンクにおける尿素水の温度との関係を示す概略図Schematic showing the relationship between time and the temperature of urea water in the urea water tank 時間と尿素水経路における尿素水の圧力との関係を示す概略図Schematic showing the relationship between time and urea water pressure in the urea water path 時間と尿素水タンクにおける尿素水の液面位置との関係を示す概略図Schematic showing the relationship between time and the level of urea water in the urea water tank 一実施形態による尿素噴射制御装置の処理の流れを示す概略図Schematic which shows the flow of a process of the urea injection control apparatus by one Embodiment.

以下、尿素噴射制御装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、尿素噴射制御装置(以下、「制御装置」と省略する。)を適用する内燃機関の排気浄化システムについて説明する。
Hereinafter, an embodiment of a urea injection control device will be described with reference to the drawings.
First, an exhaust gas purification system for an internal combustion engine to which a urea injection control device (hereinafter abbreviated as “control device”) is applied will be described.

図2に示すように排気浄化システム10は、例えば車両に搭載されている内燃機関11から排出される排気に尿素水を添加し、排気に含まれるNOxを還元するSCRシステムを構成している。内燃機関11の排気は、排気管部材12が形成する排気通路13を経由して大気へ放出される。内燃機関11は、例えばディーゼルエンジンである。なお、排気浄化システム10は、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンやガスタービンエンジンなどに適用してもよい。また、排気浄化システム10は、車載の内燃機関11に限らず、例えば発電ユニットなどの据置型の内燃機関11に適用してもよい。   As shown in FIG. 2, the exhaust gas purification system 10 constitutes an SCR system that adds urea water to exhaust gas discharged from an internal combustion engine 11 mounted on a vehicle, for example, and reduces NOx contained in the exhaust gas. Exhaust gas from the internal combustion engine 11 is released to the atmosphere via an exhaust passage 13 formed by the exhaust pipe member 12. The internal combustion engine 11 is a diesel engine, for example. The exhaust purification system 10 may be applied not only to a diesel engine but also to a gasoline engine or a gas turbine engine. Further, the exhaust purification system 10 is not limited to the on-board internal combustion engine 11, but may be applied to a stationary internal combustion engine 11 such as a power generation unit, for example.

排気浄化システム10は、尿素水タンク14、尿素水ポンプ15、尿素水配管部16、還元触媒17およびインジェクタ18を備えている。尿素水タンク14は、尿素水である尿素の水溶液を貯えている。尿素水ポンプ15は、尿素水タンク14に貯えられている尿素水を尿素水配管部16が形成する尿素水経路19へ吐出する。還元触媒17は、排気管部材12が形成する排気通路13に設けられている。尿素水タンク14とインジェクタ18とは、尿素水配管部16が形成する尿素水経路19を経由して接続している。これにより、尿素水ポンプ15は、尿素水タンク14から汲み上げた尿素水を、尿素水経路19を経由してインジェクタ18へ供給する。インジェクタ18は、排気管部材12に設けられている。インジェクタ18は、排気管部材12を貫いて、先端が排気通路13に露出している。インジェクタ18へ供給された尿素水は、排気通路13を流れる排気へ噴射される。内燃機関11から排出された排気とインジェクタ18から噴射された尿素水とは、排気通路13において混合され、還元触媒17へ流入する。排気に含まれるNOxは、還元触媒17において尿素水に含まれる尿素と化学反応することにより還元される。   The exhaust purification system 10 includes a urea water tank 14, a urea water pump 15, a urea water piping unit 16, a reduction catalyst 17, and an injector 18. The urea water tank 14 stores an aqueous solution of urea that is urea water. The urea water pump 15 discharges the urea water stored in the urea water tank 14 to the urea water path 19 formed by the urea water piping section 16. The reduction catalyst 17 is provided in the exhaust passage 13 formed by the exhaust pipe member 12. The urea water tank 14 and the injector 18 are connected via a urea water path 19 formed by the urea water piping section 16. Thereby, the urea water pump 15 supplies the urea water pumped from the urea water tank 14 to the injector 18 via the urea water path 19. The injector 18 is provided on the exhaust pipe member 12. The injector 18 penetrates the exhaust pipe member 12 and has a tip exposed to the exhaust passage 13. The urea water supplied to the injector 18 is injected into the exhaust gas flowing through the exhaust passage 13. Exhaust gas discharged from the internal combustion engine 11 and urea water injected from the injector 18 are mixed in the exhaust passage 13 and flow into the reduction catalyst 17. NOx contained in the exhaust is reduced by a chemical reaction with urea contained in the urea water in the reduction catalyst 17.

尿素水タンク14からインジェクタ18へ尿素水を供給する尿素水ポンプ15は、モータ21によって駆動される。モータ21は、例えば直流三相のセンサレスブラシレスモータである。モータ21は、制御装置30から供給される電力によって駆動力を発生する。制御装置30は、バッテリ22から電力の供給を受ける。モータ21で尿素水ポンプ15を駆動することにより、尿素水タンク14に貯えられている尿素水はインジェクタ18へ供給される。   A urea water pump 15 that supplies urea water from the urea water tank 14 to the injector 18 is driven by a motor 21. The motor 21 is, for example, a DC three-phase sensorless brushless motor. The motor 21 generates driving force by the electric power supplied from the control device 30. The control device 30 receives power supply from the battery 22. The urea water stored in the urea water tank 14 is supplied to the injector 18 by driving the urea water pump 15 with the motor 21.

上述の排気浄化システム10は、制御装置30によって制御される。具体的には、制御装置30は、排気浄化システム10を構成する尿素水ポンプ15およびインジェクタ18の作動を制御する。制御装置30は、モータ異常判定部32、凍結判定部33、閉塞判定部34、消費量判定部35、総合判定部36およびヒータ駆動部37をソフトウェア的に実現している。これらモータ異常判定部32、凍結判定部33、閉塞判定部34、消費量判定部35、総合判定部36およびヒータ駆動部37は、ハードウェア的に実現してもよく、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現してもよい。   The above-described exhaust purification system 10 is controlled by the control device 30. Specifically, the control device 30 controls the operation of the urea water pump 15 and the injector 18 that constitute the exhaust purification system 10. The control device 30 implements a motor abnormality determination unit 32, a freezing determination unit 33, a blockage determination unit 34, a consumption amount determination unit 35, a comprehensive determination unit 36, and a heater drive unit 37 in software. The motor abnormality determination unit 32, the freezing determination unit 33, the blockage determination unit 34, the consumption amount determination unit 35, the comprehensive determination unit 36, and the heater drive unit 37 may be realized in hardware. It may be realized by cooperation.

また、制御装置30は、図1および図2に示すようにモータ21に加え、温度センサ41、圧力センサ42、レベルセンサ43および解凍ヒータ44に接続している。制御装置30は、モータ21に電力を供給するとともに、モータ21のトルクおよび回転数を検出する。モータ異常判定部32は、モータ21からそのトルクおよび回転数を取得する。温度センサ41は、尿素水タンク14に設けられ、尿素水タンク14に貯えられている尿素水の温度を検出する。凍結判定部33は、温度センサ41で検出した尿素水の温度を、温度センサ41から取得する。この場合、温度センサ41は、尿素水タンク14に限らず、尿素水経路19に設けてもよい。また、尿素水の温度は、尿素水タンク14や尿素水経路19に設けた温度センサ41から直接検出するだけでなく、例えば外気温や内燃機関11の冷却水の温度などから間接的に検出する構成としてもよい。圧力センサ42は、尿素水ポンプ15の尿素水の出口側に設けられ、尿素水ポンプ15から吐出される尿素水の圧力を検出する。閉塞判定部34は、圧力センサ42で検出した尿素水の圧力を、圧力センサ42から取得する。この場合、圧力センサ42は、尿素水ポンプ15の出口側に限らず、尿素水経路19に設けてもよい。レベルセンサ43は、尿素水タンク14に設けられ、尿素水タンク14に貯えられている尿素水の液面位置を検出する。消費量判定部35は、レベルセンサ43で検出した尿素水の液面位置を、レベルセンサ43から取得する。この場合、レベルセンサ43は、尿素水の液面位置に代えて、尿素水の容積や重量などから尿素水の液面位置を間接的に検出する構成としてもよい。解凍ヒータ44は、尿素水タンク14に設けられている。解凍ヒータ44は、制御装置30のヒータ駆動部37からの通電により発熱する。これにより、尿素水タンク14で凍結した尿素水は、解凍ヒータ44の発熱によって解凍される。   In addition to the motor 21, the control device 30 is connected to a temperature sensor 41, a pressure sensor 42, a level sensor 43 and a thawing heater 44 as shown in FIGS. 1 and 2. The control device 30 supplies power to the motor 21 and detects the torque and rotation speed of the motor 21. The motor abnormality determination unit 32 acquires the torque and rotation speed from the motor 21. The temperature sensor 41 is provided in the urea water tank 14 and detects the temperature of the urea water stored in the urea water tank 14. The freeze determination unit 33 acquires the temperature of the urea water detected by the temperature sensor 41 from the temperature sensor 41. In this case, the temperature sensor 41 may be provided not only in the urea water tank 14 but also in the urea water path 19. Further, the temperature of the urea water is not only detected directly from the temperature sensor 41 provided in the urea water tank 14 or the urea water path 19 but also indirectly detected from, for example, the outside air temperature or the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 11. It is good also as a structure. The pressure sensor 42 is provided on the urea water outlet side of the urea water pump 15 and detects the pressure of the urea water discharged from the urea water pump 15. The blockage determination unit 34 acquires the pressure of the urea water detected by the pressure sensor 42 from the pressure sensor 42. In this case, the pressure sensor 42 may be provided not only on the outlet side of the urea water pump 15 but in the urea water path 19. The level sensor 43 is provided in the urea water tank 14 and detects the liquid level position of the urea water stored in the urea water tank 14. The consumption determination unit 35 acquires the level of urea water detected by the level sensor 43 from the level sensor 43. In this case, the level sensor 43 may be configured to indirectly detect the urea water level from the volume or weight of the urea water instead of the urea water level. The thawing heater 44 is provided in the urea water tank 14. The thawing heater 44 generates heat when energized from the heater driving unit 37 of the control device 30. As a result, the urea water frozen in the urea water tank 14 is thawed by the heat generated by the thawing heater 44.

モータ異常判定部32は、尿素水ポンプ15を駆動するモータ21の異常の有無を判定する。具体的には、モータ異常判定部32は、モータ21から、このモータ21のトルクまたは回転数の少なくとも一方を取得する。そして、モータ異常判定部32は、取得したモータ21の回転から、モータ21のトルクが上限トルクTa以上であるか、またはモータ21の回転数が下限回転数Ri以下であるか否かを判定する。すなわち、モータ異常判定部32は、図3に示すように異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D2までの間にモータ21のトルクが上限トルクTa以上であるか否かを判定する。本実施形態の場合、モータ異常判定部32は、モータ21を駆動する電流の値からモータ21のトルクを検出する。また、モータ異常判定部32は、図4に示すように異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D2までの間にモータ21の回転数が下限回転数Ri以下であるか否かを判定する。上限トルクTaおよび下限回転数Riは、例えばモータ21、尿素水ポンプ15、およびこれらを用いる排気浄化システム10の性能などに応じて任意に設定される。また、異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D2までの期間も、任意に設定される。一例として、本実施形態の場合、上限トルクTaはTa=70mN/mに設定し、下限回転数は900rpmに設定している。また、異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D2までの期間は5.0秒に設定している。このように、モータ異常判定部32は、モータ21のトルクが上限トルクTa以上、または回転数が下限回転数Ri以下であるか否かに基づいて、モータ21に異常が生じているか否かを判定する。   The motor abnormality determination unit 32 determines whether there is an abnormality in the motor 21 that drives the urea water pump 15. Specifically, the motor abnormality determination unit 32 acquires at least one of the torque or the rotation speed of the motor 21 from the motor 21. And the motor abnormality determination part 32 determines whether the torque of the motor 21 is more than the upper limit torque Ta from the acquired rotation of the motor 21, or the rotation speed of the motor 21 is below the lower limit rotation speed Ri. . That is, the motor abnormality determination unit 32 determines whether the torque of the motor 21 is equal to or higher than the upper limit torque Ta between the abnormality detection start timing D1 and the abnormality detection end timing D2, as shown in FIG. In this embodiment, the motor abnormality determination unit 32 detects the torque of the motor 21 from the value of the current that drives the motor 21. Further, as shown in FIG. 4, the motor abnormality determination unit 32 determines whether or not the rotational speed of the motor 21 is equal to or lower than the lower limit rotational speed Ri between the abnormality detection start timing D1 and the abnormality detection end timing D2. The upper limit torque Ta and the lower limit rotational speed Ri are arbitrarily set according to, for example, the performance of the motor 21, the urea water pump 15, and the exhaust purification system 10 using these. Further, a period from the abnormality detection start time D1 to the abnormality detection end time D2 is also arbitrarily set. As an example, in this embodiment, the upper limit torque Ta is set to Ta = 70 mN / m, and the lower limit rotation speed is set to 900 rpm. The period from the abnormality detection start time D1 to the abnormality detection end time D2 is set to 5.0 seconds. Thus, the motor abnormality determination unit 32 determines whether or not an abnormality has occurred in the motor 21 based on whether or not the torque of the motor 21 is equal to or higher than the upper limit torque Ta or the rotational speed is equal to or lower than the lower limit rotational speed Ri. judge.

凍結判定部33は、尿素水の凍結の有無を判定する。具体的には、凍結判定部33は、尿素水タンク14に貯えられている尿素水の温度を温度センサ41から取得する。そして、凍結判定部33は、取得した尿素水の温度から、尿素水が凍結しているか否かを判定する。凍結判定部33は、検出した尿素水の温度が融点Tm以下であるとき、尿素水が凍結していると判定する。すなわち、凍結判定部33は、図5に示すように異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D2までの間に尿素水の温度が融点Tm以下であるか否かを判定する。本実施形態の場合、凍結判定部33は、温度センサ41が出力する電圧から尿素水の温度を検出する。融点Tmは、尿素水の濃度に依存するものの、汎用的な尿素水の場合、Tm=−11℃である。このように、凍結判定部33は、尿素水の温度に基づいて、尿素水が凍結しているか否かを判定する。   The freezing determination unit 33 determines whether or not the urea water is frozen. Specifically, the freezing determination unit 33 acquires the temperature of the urea water stored in the urea water tank 14 from the temperature sensor 41. And the freezing determination part 33 determines whether the urea water is frozen from the temperature of the acquired urea water. The freezing determination unit 33 determines that the urea water is frozen when the detected temperature of the urea water is equal to or lower than the melting point Tm. That is, as shown in FIG. 5, the freezing determination unit 33 determines whether or not the temperature of the urea water is equal to or lower than the melting point Tm between the abnormality detection start timing D1 and the abnormality detection end timing D2. In the case of this embodiment, the freezing determination unit 33 detects the temperature of the urea water from the voltage output from the temperature sensor 41. Although the melting point Tm depends on the concentration of urea water, in the case of general-purpose urea water, Tm = −11 ° C. As described above, the freezing determination unit 33 determines whether or not the urea water is frozen based on the temperature of the urea water.

閉塞判定部34は、尿素水経路19における目詰まりの有無を判定する。具体的には、閉塞判定部34は、尿素水ポンプ15から尿素水経路19へ吐出される尿素水の圧力を、圧力センサ42から取得する。そして、閉塞判定部34は、取得した尿素水の圧力から、尿素水の圧力が上限圧力Px以下であるか否かを判定する。すなわち、閉塞判定部34は、図6に示すように異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D2までの間に尿素水の圧力が上限圧力Px以下であるか否かを判定する。本実施形態の場合、閉塞判定部34は、圧力センサ42が出力する電圧から尿素水の圧力を検出する。上限圧力Pxは、例えばモータ21、尿素水ポンプ15、およびこれらを用いる排気浄化システム10の性能などに応じて任意に設定される。一例として、本実施形態の場合、上限圧力Pxは、Px=600kPaに設定している。このように、閉塞判定部34は、尿素水経路19における尿素水の圧力に基づいて、尿素水経路19に目詰まりが生じているか否かを判定する。   The blockage determination unit 34 determines whether or not the urea water path 19 is clogged. Specifically, the blockage determination unit 34 acquires the pressure of the urea water discharged from the urea water pump 15 to the urea water path 19 from the pressure sensor 42. And the blockade determination part 34 determines whether the pressure of urea water is below upper limit pressure Px from the pressure of the acquired urea water. That is, the blockage determination unit 34 determines whether or not the pressure of the urea water is equal to or lower than the upper limit pressure Px between the abnormality detection start timing D1 and the abnormality detection end timing D2, as shown in FIG. In the case of this embodiment, the blockage determination unit 34 detects the pressure of urea water from the voltage output from the pressure sensor 42. The upper limit pressure Px is arbitrarily set according to, for example, the performance of the motor 21, the urea water pump 15, and the exhaust purification system 10 using these. As an example, in the present embodiment, the upper limit pressure Px is set to Px = 600 kPa. As described above, the blockage determination unit 34 determines whether or not the urea water path 19 is clogged based on the pressure of the urea water in the urea water path 19.

消費量判定部35は、尿素水の消費量における異常の有無を判定する。具体的には、消費量判定部35は、レベルセンサ43から尿素水タンク14における尿素水の消費量、つまり液面の変化を取得する。そして、消費量判定部35は、取得した尿素水の消費量Cが所定消費量Cs以下であるか否かを判定する。すなわち、消費量判定部35は、図7に示すように異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D3までの間における尿素水タンク14の液面位置の変化から尿素水の消費量Cを算出する。そして、消費量判定部35は、算出した消費量Cが所定消費量Cs以下であるか否かを判定する。本実施形態の場合、消費量判定部35は、レベルセンサ43が出力する電圧から尿素水の液面位置を検出する。異常検出終了時期D3は、異常検出終了時期D2よりも後に設定されている。本実施形態の場合、異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D3までの期間は540秒に設定している。   The consumption determination unit 35 determines whether there is an abnormality in the urea water consumption. Specifically, the consumption amount determination unit 35 acquires the consumption amount of urea water in the urea water tank 14, that is, the change in the liquid level from the level sensor 43. And the consumption determination part 35 determines whether the acquired consumption C of urea water is below predetermined consumption Cs. That is, the consumption determination unit 35 calculates the urea water consumption C from the change in the liquid level position of the urea water tank 14 between the abnormality detection start timing D1 and the abnormality detection end timing D3 as shown in FIG. . Then, the consumption determination unit 35 determines whether or not the calculated consumption C is equal to or less than the predetermined consumption Cs. In the present embodiment, the consumption determination unit 35 detects the liquid level position of the urea water from the voltage output from the level sensor 43. The abnormality detection end time D3 is set after the abnormality detection end time D2. In the present embodiment, the period from the abnormality detection start time D1 to the abnormality detection end time D3 is set to 540 seconds.

尿素水の消費量Cは、異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D3までの期間に相関する。すなわち、尿素水経路19およびモータ21に異常がない場合、異常検出開始時期D1から時間の経過とともに尿素水の消費量Cは増加し、尿素水タンク14における尿素水の液面位置は低下する。一方、尿素水経路19またはモータ21に異常がある場合、異常検出開始時期D1から時間が経過しても尿素水の消費量Cは十分に増加しない。このように、尿素水の消費量Cは異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D3までの期間、つまりモータ21の作動期間に相関する。所定消費量Csは、この異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D3までの期間、および排気浄化システム10の性能などに応じて予め決定される。   The consumption amount C of urea water correlates with the period from the abnormality detection start timing D1 to the abnormality detection end timing D3. That is, when there is no abnormality in the urea water path 19 and the motor 21, the consumption amount C of the urea water increases with the passage of time from the abnormality detection start timing D1, and the liquid level position of the urea water in the urea water tank 14 decreases. On the other hand, when there is an abnormality in the urea water path 19 or the motor 21, the consumption amount C of the urea water does not increase sufficiently even if time elapses from the abnormality detection start timing D1. Thus, the consumption amount C of urea water correlates with the period from the abnormality detection start timing D1 to the abnormality detection end timing D3, that is, the operation period of the motor 21. The predetermined consumption Cs is determined in advance according to the period from the abnormality detection start timing D1 to the abnormality detection end timing D3, the performance of the exhaust purification system 10, and the like.

上述のように尿素水経路19やモータ21に異常がない場合、尿素水タンク14に貯えられている尿素水は時間とともに消費される。すなわち、尿素水タンク14の液面位置は、時間とともに低下する。つまり、モータ21や尿素水経路19に異常がない場合、図7の液面位置Vhから液面位置Vlへ低下する。しかし、尿素水経路19やモータ21に異常がある場合、尿素水タンク14に貯えられている尿素水は時間とともに十分に消費されない。すなわち、尿素水タンク14の液面位置は、異常がない場合と比較して低下が鈍くなる。つまり、モータ21や尿素水経路19に異常がある場合、尿素水タンク14における液面位置は、図7の液面位置Vhから液面位置Vlまで低下せず、液面位置Vhと液面位置Vlとの間となる液面位置Vmまでしか低下しない。すなわち、所定消費量Csは、液面位置Vhと液面位置Vlとの差に相当する。そこで、消費量判定部35は、異常検出開始時期D1から異常検出終了時期D3までの液面位置の変化量から、尿素水の消費量Cを算出し、この算出した消費量Cが所定消費量Cs以下であるか否かを判定する。このように、消費量判定部35は、尿素水タンク14における尿素水の消費量Cに基づいて、尿素水の消費量Cに異常があるか否かを判定する。   As described above, when there is no abnormality in the urea water path 19 and the motor 21, the urea water stored in the urea water tank 14 is consumed with time. That is, the liquid level position of the urea water tank 14 decreases with time. That is, when there is no abnormality in the motor 21 and the urea water passage 19, the liquid level position Vh in FIG. 7 is lowered to the liquid level position Vl. However, when there is an abnormality in the urea water path 19 or the motor 21, the urea water stored in the urea water tank 14 is not consumed sufficiently with time. That is, the liquid level position of the urea water tank 14 becomes dull in comparison with a case where there is no abnormality. That is, when there is an abnormality in the motor 21 or the urea water path 19, the liquid surface position in the urea water tank 14 does not decrease from the liquid surface position Vh to the liquid surface position Vl in FIG. It drops only to the liquid level position Vm between Vl. That is, the predetermined consumption Cs corresponds to the difference between the liquid level position Vh and the liquid level position Vl. Accordingly, the consumption amount determination unit 35 calculates the urea water consumption amount C from the change amount of the liquid surface position from the abnormality detection start timing D1 to the abnormality detection end timing D3, and the calculated consumption amount C is the predetermined consumption amount. It is determined whether it is Cs or less. As described above, the consumption determination unit 35 determines whether or not the urea water consumption C is abnormal based on the urea water consumption C in the urea water tank 14.

総合判定部36は、上述のモータ異常判定部32、凍結判定部33、閉塞判定部34および消費量判定部35の判定結果に基づいて、モータ21に機械的な異常があるのか、尿素水経路19に目詰まりがあるのかを判定する。すなわち、総合判定部36は、モータ異常判定部32、凍結判定部33、閉塞判定部34および消費量判定部35を包含している。総合判定部36は、モータ異常判定部32でモータ21に異常があると判定され、凍結判定部33で尿素水の凍結がないと判定され、閉塞判定部34で尿素水の圧力が異常と判定され、かつ消費量判定部35において尿素水の消費量Cが所定消費量Cs以下と判定されたとき、尿素水経路19で目詰まりが生じていると判定する。一方、総合判定部36は、モータ異常判定部32でモータ21に異常があると判定され、凍結判定部33で尿素水の凍結がないと判定され、閉塞判定部34で尿素水の圧力が異常と判定され、かつ消費量判定部35において尿素水の消費量Cが所定消費量Csより多いと判定されたとき、尿素水ポンプ15を駆動するモータ21に機械的な異常が生じていると判定する。   Based on the determination results of the above-described motor abnormality determination unit 32, freezing determination unit 33, blockage determination unit 34, and consumption amount determination unit 35, the comprehensive determination unit 36 determines whether there is a mechanical abnormality in the motor 21 or the urea water path. It is determined whether 19 is clogged. That is, the comprehensive determination unit 36 includes a motor abnormality determination unit 32, a freezing determination unit 33, a blockage determination unit 34, and a consumption amount determination unit 35. The overall determination unit 36 determines that the motor 21 is abnormal by the motor abnormality determination unit 32, determines that the urea water is not frozen by the freezing determination unit 33, and determines that the pressure of the urea water is abnormal by the blockage determination unit 34. When the consumption amount determination unit 35 determines that the consumption amount C of the urea water is equal to or less than the predetermined consumption amount Cs, it is determined that the urea water path 19 is clogged. On the other hand, the general determination unit 36 determines that the motor 21 has an abnormality in the motor abnormality determination unit 32, determines that the urea water is not frozen in the freezing determination unit 33, and abnormally determines the pressure of the urea water in the blockage determination unit 34. And when the consumption determining unit 35 determines that the urea water consumption C is greater than the predetermined consumption Cs, it is determined that a mechanical abnormality has occurred in the motor 21 that drives the urea water pump 15. To do.

ヒータ駆動部37は、凍結判定部33で取得した尿素水の温度に基づいて解凍ヒータ44の通電を断続する。すなわち、ヒータ駆動部37は、尿素水の温度が融点Tm以下で尿素水が凍結していると判定されたとき、解凍ヒータ44をオンにする。このように、ヒータ駆動部37は、凍結判定部33における判定に基づいて解凍ヒータ44への通電を制御する。   The heater driving unit 37 intermittently energizes the thawing heater 44 based on the temperature of the urea water acquired by the freezing determination unit 33. That is, the heater driving unit 37 turns on the thawing heater 44 when it is determined that the temperature of the urea water is equal to or lower than the melting point Tm and the urea water is frozen. Thus, the heater driving unit 37 controls energization to the thawing heater 44 based on the determination in the freezing determination unit 33.

次に、本実施形態による制御装置30の処理の流れを図8に基づいて説明する。
目詰まりの判定が開始されると、制御装置30はモータ21の駆動を開始する(S101)。制御装置30は、予め設定された通電パターンに沿ってモータ21へ通電することにより、モータ21を駆動する。モータ21が駆動されると、モータ異常判定部32は、モータ21のトルクまたは回転数の少なくとも一方を取得する(S102)。モータ異常判定部32は、S102で取得したモータ21のトルクまたは回転数から、モータ21のトルクが上限トルクTa以上であるか、またはモータ21の回転数が下限回転数Ri以下であるかを判定する(S103)。
Next, a processing flow of the control device 30 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
When the clogging determination is started, the control device 30 starts driving the motor 21 (S101). The control device 30 drives the motor 21 by energizing the motor 21 along a preset energization pattern. When the motor 21 is driven, the motor abnormality determination unit 32 acquires at least one of the torque and the rotation speed of the motor 21 (S102). The motor abnormality determination unit 32 determines whether the torque of the motor 21 is equal to or higher than the upper limit torque Ta or the rotation speed of the motor 21 is equal to or lower than the lower limit rotation speed Ri from the torque or rotation speed of the motor 21 acquired in S102. (S103).

モータ異常判定部32は、S103においてトルクが上限トルクTa以上、またはモータの回転数が下限回転数Ri以下と判定すると(S103:Yes)、尿素水経路19における異常検出へ移行する(S104)。すなわち、モータ21のトルクが上限トルクTa以上、またはモータ21の回転数が下限回転数Ri以下であるとき、モータ21または尿素水経路19のいずれかに異常が生じている可能性がある。そこで、モータ異常判定部32によるモータ21の異常の判定に加え、凍結判定部33、閉塞判定部34および消費量判定部35による尿素水経路19における異常の判定が開始される。   If the motor abnormality determination unit 32 determines in S103 that the torque is equal to or higher than the upper limit torque Ta, or the rotational speed of the motor is equal to or lower than the lower limit rotational speed Ri (S103: Yes), the process proceeds to abnormality detection in the urea water path 19 (S104). That is, when the torque of the motor 21 is equal to or higher than the upper limit torque Ta or the rotational speed of the motor 21 is equal to or lower than the lower limit rotational speed Ri, there is a possibility that an abnormality has occurred in either the motor 21 or the urea water path 19. Therefore, in addition to the determination of the abnormality of the motor 21 by the motor abnormality determination unit 32, the determination of the abnormality in the urea water path 19 by the freezing determination unit 33, the blockage determination unit 34, and the consumption determination unit 35 is started.

凍結判定部33は、S104において尿素水経路19における異常の判定に移行すると、温度センサ41から尿素水の温度を取得する(S105)。そして、凍結判定部33は、S105で取得した尿素水の温度が融点Tm以下であるか否かを判定する(S106)。すなわち、凍結判定部33は、尿素水の温度が融点Tm以下となって、凍結しているか否かを判定する。   The freezing determination part 33 will acquire the temperature of urea water from the temperature sensor 41, if it transfers to determination of the abnormality in the urea water path | route 19 in S104 (S105). And the freezing determination part 33 determines whether the temperature of the urea water acquired by S105 is below melting | fusing point Tm (S106). That is, the freezing determination unit 33 determines whether or not the temperature of the urea water is below the melting point Tm and is frozen.

閉塞判定部34は、凍結判定部33において尿素水の温度が融点Tmより高いと判定されると(S106:No)、圧力センサ42から尿素水の圧力を取得する(S107)。すなわち、凍結判定部33は、尿素水の温度が融点Tmより高いとき、尿素水が凍結していないと判定する。これにより、閉塞判定部34は、尿素水が凍結していないと判定されたとき、S107において尿素水の圧力を取得する。そして、閉塞判定部34は、S107で取得した尿素水の圧力が上限圧力Px以上であるか否かを判定する(S108)。すなわち、閉塞判定部34は、尿素水経路19における尿素水の圧力が上限圧力Px以上であるか否かを判定する。   When the freezing determination unit 33 determines that the temperature of the urea water is higher than the melting point Tm (S106: No), the blockage determination unit 34 acquires the pressure of the urea water from the pressure sensor 42 (S107). That is, the freezing determination unit 33 determines that the urea water is not frozen when the temperature of the urea water is higher than the melting point Tm. Thereby, the blockade determination part 34 acquires the pressure of urea water in S107, when it determines with urea water not being frozen. Then, the blockage determination unit 34 determines whether or not the pressure of the urea water acquired in S107 is equal to or higher than the upper limit pressure Px (S108). That is, the blockage determination unit 34 determines whether or not the pressure of the urea water in the urea water path 19 is equal to or higher than the upper limit pressure Px.

消費量判定部35は、閉塞判定部34において尿素水の圧力が上限圧力Px以上であると判定されると(S108:Yes)、レベルセンサ43から尿素水の液面位置を取得する(S109)。そして、消費量判定部35は、S109で取得した尿素水の液面位置から尿素水の消費量Cを算出する。さらに、消費量判定部35は、算出した尿素水の消費量Cが所定消費量Cs以下であるか否かを判定する(S110)。すなわち、消費量判定部35は、尿素水の消費量Cが所定消費量Cs以下であるか否かを判定する。   If the blockage determination unit 34 determines that the pressure of the urea water is equal to or higher than the upper limit pressure Px (S108: Yes), the consumption determination unit 35 acquires the urea water level from the level sensor 43 (S109). . And the consumption determination part 35 calculates the consumption C of urea water from the liquid level position of urea water acquired by S109. Furthermore, the consumption determination unit 35 determines whether or not the calculated consumption C of urea water is equal to or less than the predetermined consumption Cs (S110). That is, the consumption determination unit 35 determines whether or not the consumption C of urea water is equal to or less than the predetermined consumption Cs.

総合判定部36は、消費量判定部35において尿素水の消費量が所定消費量Cs以下であると判定されると(S110:Yes)、尿素水経路19部に目詰まりがあると判定する(S111)。すなわち、総合判定部36は、S103においてモータ21に異常があると判定されている状態で、S106で尿素水が凍結せず、S108で尿素水の圧力が上限圧力Px以上であり、かつ尿素水の消費量Cが所定消費量Cs以下であるとき、尿素水経路19に目詰まりがあると判定する。つまり、尿素水の消費量Cが所定消費量Cs以下であるとき、尿素水は尿素水経路19のいずれかの部分で流れが阻害されていると考えられる。そこで、総合判定部36は、S110において尿素水の消費量Cが所定消費量Cs以下と判定されると、尿素水経路19に目詰まりが生じていると最終的に判定する。   When the consumption determining unit 35 determines that the consumption amount of urea water is equal to or less than the predetermined consumption amount Cs (S110: Yes), the overall determination unit 36 determines that the urea water path 19 is clogged ( S111). That is, the comprehensive determination unit 36 determines that the motor 21 is abnormal in S103, the urea water is not frozen in S106, the pressure of the urea water is equal to or higher than the upper limit pressure Px in S108, and the urea water When the consumption amount C is less than or equal to the predetermined consumption amount Cs, it is determined that the urea water path 19 is clogged. That is, when the consumption amount C of urea water is equal to or less than the predetermined consumption amount Cs, it is considered that the flow of urea water is inhibited in any part of the urea water path 19. Therefore, when it is determined in S110 that the consumption amount C of urea water is equal to or less than the predetermined consumption amount Cs, the overall determination unit 36 finally determines that the urea water path 19 is clogged.

一方、総合判定部36は、消費量判定部35において尿素水の消費量Cが所定消費量Csよりも大きいと判定されると(S110:No)、モータ21に機械的な異常があると判定する(S112)。すなわち、総合判定部36は、S103においてモータ21に異常があると判定されている状態で、S106で尿素水が凍結せず、S108で尿素水の圧力が上限圧力Px以上であり、かつ尿素水の消費量Cが所定消費量Csより大きいとき、モータ21に機械的な異常が生じていると判定する。つまり、尿素水の消費量Cが所定消費量Csより大きいとき、尿素水は尿素水経路19のいずれかの部分で流れが阻害されている可能性が低い。そこで、総合判定部36は、S110において尿素水の消費量Cが所定消費量Csより大きいと判定されると、モータ21に機械的な異常が生じていると最終的に判定する。   On the other hand, when the consumption determining unit 35 determines that the urea water consumption C is greater than the predetermined consumption Cs (S110: No), the overall determination unit 36 determines that the motor 21 has a mechanical abnormality. (S112). That is, the comprehensive determination unit 36 determines that the motor 21 is abnormal in S103, the urea water is not frozen in S106, the pressure of the urea water is equal to or higher than the upper limit pressure Px in S108, and the urea water When the consumption amount C is greater than the predetermined consumption amount Cs, it is determined that a mechanical abnormality has occurred in the motor 21. That is, when the consumption amount C of urea water is larger than the predetermined consumption amount Cs, it is unlikely that the flow of urea water is hindered in any part of the urea water path 19. Therefore, if it is determined in S110 that the consumption amount C of urea water is greater than the predetermined consumption amount Cs, the overall determination unit 36 finally determines that a mechanical abnormality has occurred in the motor 21.

ところで、総合判定部36は、S103においてモータ21のトルクが上限トルクTa未満、およびモータ21の回転数が下限回転数Riより大きいと判定されたとき(S103:No)、尿素水経路19に異常がないと判定する(S113)。すなわち、モータ異常判定部32においてモータ21のトルクが上限トルクTa未満、および回転数が下限回転数Riより大きいと判定されているとき、モータ21は正常に作動していることになる。したがって、総合判定部36は、尿素水経路19に異常がないと最終的に判定する。同様に、総合判定部36は、S108において尿素水の圧力が上限圧力Px未満であると判定されたとき(S108:No)、尿素水経路19に異常がないと判定する(S113)。すなわち、閉塞判定部34において尿素水の圧力が上限圧力Px未満であると判定されているとき、尿素水経路19における目詰まりは生じていないことになる。したがって、総合判定部36は、尿素水経路19に異常がないと最終的に判定する。   By the way, when it is determined that the torque of the motor 21 is less than the upper limit torque Ta and the rotation speed of the motor 21 is greater than the lower limit rotation speed Ri in S103 (S103: No), the comprehensive determination unit 36 is abnormal in the urea water path 19. (S113). That is, when the motor abnormality determination unit 32 determines that the torque of the motor 21 is less than the upper limit torque Ta and the rotation speed is greater than the lower limit rotation speed Ri, the motor 21 is operating normally. Therefore, the comprehensive determination unit 36 finally determines that there is no abnormality in the urea water path 19. Similarly, when it is determined in S108 that the pressure of the urea water is lower than the upper limit pressure Px (S108: No), the comprehensive determination unit 36 determines that there is no abnormality in the urea water path 19 (S113). That is, when the blockage determination unit 34 determines that the pressure of the urea water is less than the upper limit pressure Px, the urea water path 19 is not clogged. Therefore, the comprehensive determination unit 36 finally determines that there is no abnormality in the urea water path 19.

また、S106において尿素水の温度が融点Tm以下であると判定されたとき(S106:Yes)、凍結判定部33は尿素水が凍結していると判定する(S114)。そこで、凍結判定部33は、解凍ヒータ44をオンにする(S115)。これにより、凍結した尿素水は、解凍ヒータ44の発熱によって解凍される。凍結判定部33は、尿素水の温度が融点Tmより高くなるまでS115における解凍の処理を継続する。   Further, when it is determined in S106 that the temperature of the urea water is equal to or lower than the melting point Tm (S106: Yes), the freezing determination unit 33 determines that the urea water is frozen (S114). Therefore, the freezing determination unit 33 turns on the thawing heater 44 (S115). Thereby, the frozen urea water is thawed by the heat generated by the thawing heater 44. The freezing determination unit 33 continues the thawing process in S115 until the temperature of the urea water becomes higher than the melting point Tm.

以上説明した一実施形態では、制御装置30は、消費量判定部35を備えている。消費量判定部35は、尿素水タンク14に貯えられている尿素水の液面位置の変化から尿素水の消費量Cを取得する。総合判定部36は、この消費量判定部35における判定結果も含めてモータ21の異常であるか、尿素水経路19における目詰まりであるかを判定する。すなわち、総合判定部36は、モータ21のトルクおよび回転数、尿素水の凍結の有無、尿素水の圧力に加え、尿素水の消費量Cを目詰まりの判定の要素として用いている。これにより、インジェクタ18から尿素水の噴射が不足している原因がモータ21の機械的な異常にあるのか、または尿素水経路19における目詰まりにあるのかを特定する。具体的には、総合判定部36は、モータ異常判定部32によるモータ21のトルクおよび回転数の判定、凍結判定部33における尿素水の凍結の判定、および閉塞判定部34における尿素水の圧力の判定に加え、消費量判定部35における尿素水の消費量Cも含めて尿素水の噴射が不足している原因を特定する。総合判定部36は、消費量判定部35において尿素水の消費量Cが所定消費量Csに達していないと判定されたとき、尿素水経路19において目詰まりが生じていると判定する。一方、総合判定部36は、消費量判定部35において尿素水の消費量Cが所定消費量Csに達していると判定されたとき、尿素水経路19の目詰まりではなくモータ21に機械的な異常が生じていると判定する。このように、総合判定部36は、消費量判定部35における尿素水の消費量Cに基づいて、尿素水経路19の目詰まりまたはモータ21の機械的な異常を判定する。したがって、モータ21の機械的な異常を含めて尿素水の供給が不足する原因を正確に特定することができる。   In the embodiment described above, the control device 30 includes the consumption determination unit 35. The consumption amount determination unit 35 acquires the consumption amount C of urea water from the change in the liquid level position of the urea water stored in the urea water tank 14. The comprehensive determination unit 36 determines whether the motor 21 is abnormal including the determination result in the consumption determination unit 35 or whether the urea water path 19 is clogged. That is, the comprehensive determination unit 36 uses the urea water consumption C as an element for determining clogging in addition to the torque and rotation speed of the motor 21, the presence or absence of freezing of urea water, and the pressure of urea water. Thereby, it is specified whether the cause of insufficient urea water injection from the injector 18 is a mechanical abnormality of the motor 21 or clogging in the urea water path 19. Specifically, the comprehensive determination unit 36 determines the torque and rotation speed of the motor 21 by the motor abnormality determination unit 32, the determination of the freezing of the urea water in the freezing determination unit 33, and the pressure of the urea water in the blockage determination unit 34. In addition to the determination, the cause of the shortage of urea water injection including the consumption amount C of the urea water in the consumption determination unit 35 is specified. When the consumption determination unit 35 determines that the urea water consumption C has not reached the predetermined consumption Cs, the overall determination unit 36 determines that the urea water path 19 is clogged. On the other hand, when it is determined by the consumption determination unit 35 that the consumption amount C of the urea water has reached the predetermined consumption amount Cs, the comprehensive determination unit 36 does not clog the urea water path 19 but mechanically applies it to the motor 21. It is determined that an abnormality has occurred. As described above, the overall determination unit 36 determines whether the urea water path 19 is clogged or the motor 21 is mechanically abnormal based on the urea water consumption C in the consumption determination unit 35. Therefore, it is possible to accurately identify the cause of the insufficient supply of urea water including the mechanical abnormality of the motor 21.

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。   The present invention described above is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

図面中、11は内燃機関、13は排気通路、14は尿素水タンク、15は尿素水ポンプ、17は還元触媒、18はインジェクタ、19は尿素水経路、21はモータ、30は制御装置(尿素噴射制御装置)、32はモータ異常判定部(モータ異常判定手段)、33は凍結判定部(凍結判定手段)、34は閉塞判定部(閉塞判定手段)、35は消費量判定部(消費量判定手段)、36は総合判定部(総合判定手段)を示す。   In the drawing, 11 is an internal combustion engine, 13 is an exhaust passage, 14 is a urea water tank, 15 is a urea water pump, 17 is a reduction catalyst, 18 is an injector, 19 is a urea water path, 21 is a motor, and 30 is a control device (urea). Injection control apparatus), 32 is a motor abnormality determination unit (motor abnormality determination unit), 33 is a freezing determination unit (freezing determination unit), 34 is a blockage determination unit (blockage determination unit), and 35 is a consumption amount determination unit (consumption amount determination). Means) and 36 indicate a comprehensive judgment unit (general judgment means).

Claims (5)

尿素水タンク(14)に貯えられている尿素水を内燃機関(11)の排気に添加して、前記排気に含まれる窒素酸化物を還元触媒(17)で還元するために、前記排気通路(13)に設けられているインジェクタ(18)、および前記尿素水タンク(14)と前記インジェクタ(18)とを接続する尿素水経路(19)に設けられ前記尿素水タンク(14)から前記インジェクタ(18)へ尿素水を供給する尿素水ポンプ(15)を制御する尿素噴射制御装置(30)であって、
前記尿素水ポンプ(15)を駆動するモータ(21)の回転を取得して、前記モータ(21)の異常の有無を判定するモータ異常判定手段(32)と、
前記尿素水タンク(14)から供給される尿素水の温度を取得して、前記尿素水の凍結の有無を判定する凍結判定手段(33)と、
前記尿素水ポンプ(15)から前記尿素水経路(19)へ吐出される尿素水の圧力を取得して、前記尿素水経路(19)における尿素水の圧力が予め設定した上限圧力以下であるか否かを判定する閉塞判定手段(34)と、
前記尿素水タンク(14)に貯えられている尿素水の量を取得して、尿素水の消費量における異常の有無を判定する消費量判定手段(35)と、
前記モータ異常判定手段(32)、前記凍結判定手段(33)、前記閉塞判定手段(34)および前記消費量判定手段(35)の判定結果に基づいて、前記インジェクタ(18)から尿素水の噴射が不足している原因が前記モータ(21)の異常であるか、または前記尿素水経路(19)における目詰まりであるかを判定する総合判定手段(36)と、
を備える尿素噴射制御装置。
In order to add the urea water stored in the urea water tank (14) to the exhaust of the internal combustion engine (11) and reduce the nitrogen oxides contained in the exhaust by the reduction catalyst (17), the exhaust passage ( 13) and the urea water tank (14) connecting the urea water tank (14) and the injector (18) to the injector (18) from the urea water tank (14). A urea injection control device (30) for controlling a urea water pump (15) for supplying urea water to 18),
Motor abnormality determination means (32) for acquiring rotation of the motor (21) for driving the urea water pump (15) and determining whether the motor (21) is abnormal;
Freezing determination means (33) for acquiring the temperature of the urea water supplied from the urea water tank (14) and determining whether or not the urea water is frozen;
Whether the pressure of the urea water discharged from the urea water pump (15) to the urea water path (19) is acquired, and the pressure of the urea water in the urea water path (19) is equal to or lower than a preset upper limit pressure Occlusion determination means (34) for determining whether or not ;
A consumption determining means (35) for acquiring the amount of urea water stored in the urea water tank (14) and determining whether there is an abnormality in the consumption of urea water;
Based on the determination results of the motor abnormality determination means (32), the freezing determination means (33), the blockage determination means (34), and the consumption amount determination means (35) , injection of urea water from the injector (18) Comprehensive judgment means (36) for judging whether the cause of the shortage is an abnormality of the motor (21) or clogging in the urea water path (19);
A urea injection control device comprising:
前記モータ異常判定手段(32)は、取得した前記モータ(21)の回転から、前記モータ(21)のトルクが予め設定した上限トルク以上であるか否か、または前記モータ(21)の回転数が下限回転数以下であるか否かを判定し、
前記凍結判定手段(33)は、取得した前記尿素水の温度から、尿素水が凍結しているか否かを判定し、
前記閉塞判定手段(34)は、取得した尿素水の圧力から、前記尿素水の圧力が予め設定された上限圧力以下であるか否かを判定し、
前記消費量判定手段(35)は、取得した尿素水の消費量が予め決定される所定消費量以下であるか否かを判定する請求項1記載の尿素噴射制御装置。
The motor abnormality determination means (32) determines whether the torque of the motor (21) is equal to or higher than a preset upper limit torque from the acquired rotation of the motor (21), or the rotational speed of the motor (21). Whether or not is below the lower limit rotational speed,
The freezing determination means (33) determines whether the urea water is frozen from the acquired temperature of the urea water,
The blockage determining means (34) determines whether the pressure of the urea water is equal to or lower than a preset upper limit pressure from the acquired pressure of the urea water,
The urea injection control device according to claim 1, wherein the consumption determination means (35) determines whether or not the acquired consumption of urea water is equal to or less than a predetermined consumption determined in advance.
前記総合判定手段(36)は、
前記消費量判定手段(35)による判定結果に基づいて、前記尿素水経路(19)に目詰まりが生じているか、前記モータ(21)に機械的な異常が生じているか、を判定する請求項2記載の尿素噴射制御装置。
The comprehensive judgment means (36)
The determination as to whether the urea water path (19) is clogged or the motor (21) is mechanically abnormal is based on a determination result by the consumption determination means (35). 3. The urea injection control device according to 2.
前記総合判定手段(36)は、
前記モータ異常判定手段(32)において、前記モータ(21)のトルクが前記上限トルク以上、または前記モータ(21)の回転数が前記下限回転数以下であると判定され、
前記凍結判定手段(33)において、前記尿素水が凍結していないと判定され、
前記閉塞判定手段(34)において、前記尿素水の圧力が前記上限圧力以上であると判定され、
前記消費量判定手段(35)において、前記尿素水の消費量が前記所定消費量以下であると判定されたとき、
前記尿素水経路(19)で目詰まりが生じていると判定する請求項3記載の尿素噴射制御装置。
The comprehensive judgment means (36)
In the motor abnormality determination means (32), it is determined that the torque of the motor (21) is not less than the upper limit torque, or the rotation speed of the motor (21) is not more than the lower limit rotation speed,
In the freezing determination means (33), it is determined that the urea water is not frozen,
In the blockage determining means (34), it is determined that the pressure of the urea water is equal to or higher than the upper limit pressure,
When it is determined in the consumption determination means (35) that the consumption of the urea water is equal to or less than the predetermined consumption,
The urea injection control device according to claim 3, wherein it is determined that clogging has occurred in the urea water path (19).
前記総合判定手段(36)は、
前記モータ異常判定手段(32)において、前記モータ(21)のトルクが前記上限トルク以上、または前記モータ(21)の回転数が前記下限回転数以下であると判定され、
前記凍結判定手段(33)において、前記尿素水が凍結していないと判定され、
前記閉塞判定手段(34)において、前記尿素水の圧力が前記上限圧力以上であると判定され、
前記消費量判定手段(35)において、前記尿素水の消費量が前記所定消費量であると判定されたとき、
前記モータ(21)に機械的な異常が生じていると判定する請求項1記載の尿素噴射制御装置。
The comprehensive judgment means (36)
In the motor abnormality determination means (32), it is determined that the torque of the motor (21) is not less than the upper limit torque, or the rotation speed of the motor (21) is not more than the lower limit rotation speed,
In the freezing determination means (33), it is determined that the urea water is not frozen,
In the blockage determining means (34), it is determined that the pressure of the urea water is equal to or higher than the upper limit pressure,
When the consumption determining means (35) determines that the consumption amount of the urea water is the predetermined consumption amount,
The urea injection control device according to claim 1, wherein it is determined that a mechanical abnormality has occurred in the motor (21).
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