JP2009167959A - Exhaust emission purifying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device.
従来から内燃機関、例えばディーゼル機関等の排気中のNOxを浄化するために、排気系にNOx吸蔵触媒を配し、定期的なリッチ運転などによりNOx吸蔵触媒へ還元剤を供給することにより、リーン運転期間中に吸蔵したNOxを放出又は還元する排気浄化装置が知られている。 Conventionally, in order to purify NOx in the exhaust of an internal combustion engine, for example, a diesel engine, a NOx occlusion catalyst is arranged in the exhaust system, and a reducing agent is supplied to the NOx occlusion catalyst by periodic rich operation, etc. An exhaust purification device that releases or reduces NOx occluded during an operation period is known.
そして、このような排気浄化装置の内、NOx吸蔵触媒に還元剤を供給する方法として、内燃機関の筒内でのリッチ燃焼に因らず、内燃機関の排気ポートからNOx吸蔵触媒の入口までの排気管中に排気管インジェクタを有する還元剤供給手段を配して還元剤(例えば、燃料等)を供給する排気浄化装置が知られている。 In such an exhaust purification device, as a method of supplying the reducing agent to the NOx storage catalyst, the exhaust port from the internal combustion engine to the inlet of the NOx storage catalyst is not involved, regardless of the rich combustion in the cylinder of the internal combustion engine. 2. Description of the Related Art There is known an exhaust emission control device that supplies a reducing agent (for example, fuel) by arranging a reducing agent supply means having an exhaust pipe injector in an exhaust pipe.
また、上述した排気管インジェクタを有する排気浄化装置における排気管インジェクタの異常を判定する技術として、NOx吸蔵触媒の下流に排気管中の酸素濃度に相関した出力が得られるセンサ(例えば、O2センサ)等を配して、排気管インジェクタが正常なときのセンサ出力値から所定値以上の偏差が生じる場合に排気管インジェクタの目詰まり等による異常として検出する異常検出装置を有する排気浄化装置が知られている。このような従来の排気浄化装置の一例が下記特許文献1に開示されている。
Further, as a technique for determining an abnormality of the exhaust pipe injector in the exhaust purification apparatus having the exhaust pipe injector described above, a sensor (for example, an O2 sensor) that can obtain an output correlated with the oxygen concentration in the exhaust pipe downstream of the NOx storage catalyst. An exhaust purification device having an abnormality detection device that detects an abnormality due to clogging of an exhaust pipe injector or the like when a deviation of a predetermined value or more occurs from a sensor output value when the exhaust pipe injector is normal is known. ing. An example of such a conventional exhaust purification device is disclosed in
上述した従来の排気浄化装置において、排気管インジェクタは排気管に形成した排気管インジェクタの取付部に設置されるが、この取付部近傍にはデポジットの堆積が生じる場合がある。これは例えば、排気管インジェクタから噴射された還元剤の内、噴射空間を形成する壁面に付着した微量の還元剤が気化せずに排気中の粒子状物質(PM)を壁面に固定するバインダーとなることにより、デポジットの堆積が発生してしまうためである。 In the above-described conventional exhaust purification apparatus, the exhaust pipe injector is installed at a mounting portion of the exhaust pipe injector formed in the exhaust pipe, and deposits may be deposited near the mounting portion. This includes, for example, a binder that fixes particulate matter (PM) in the exhaust gas to the wall without vaporizing a small amount of the reducing agent that has adhered to the wall that forms the injection space among the reducing agent injected from the exhaust pipe injector. This is because deposit accumulation occurs.
また、このデポジットの堆積は、還元剤の噴射形状が噴射空間を形成する壁面に直接に接することがなくても、還元剤噴射時に生じる負圧により還元剤噴射方向とは逆方向に巻き込まれる還元剤が噴射空間を形成する壁面に付着することによっても発生する虞がある。 In addition, the deposit is deposited even if the injection shape of the reducing agent does not directly contact the wall surface forming the injection space, and the reduction agent is caught in the direction opposite to the reducing agent injection direction due to the negative pressure generated during the reducing agent injection. There is also a possibility that it may occur when the agent adheres to the wall surface forming the injection space.
図4は、排気管インジェクタにより還元剤が噴射される噴射空間を形成する壁面にデポジットが堆積する様子を示した図である。図4(a)に示すように、噴射空間51のような狭小な空間において排気管インジェクタ50から噴射した還元剤52によって図4(a)中に矢印Rで示すように高速の流れが作られると、その閉空間内の気体も図4(a)中に矢印Bで示すような粘性により引かれて図4(a)中に破線で示す位置に負圧が生じ、この負圧に貫徹力の弱い飛散した還元剤52が図4(a)中に矢印Cで示すように引き寄せられると、図4(b)に示すように、噴射空間51を形成する壁面に飛散した還元剤52が付着してデポジット53として堆積してしまうためである。
FIG. 4 is a view showing a state where deposits are deposited on the wall surface forming the injection space in which the reducing agent is injected by the exhaust pipe injector. As shown in FIG. 4A, a high-speed flow is created as indicated by an arrow R in FIG. 4A by the reducing
しかしながら、上述した従来の排気浄化装置における異常検出方法では、排気管インジェクタの噴射流量低下を検出することにより、排気管インジェクタの目詰まり等の異常を検出することは可能であるが、排気管に形成した排気管インジェクタの取付部近傍にデポジットの堆積が生じる場合の異常を検出、判別することは困難である。 However, in the above-described abnormality detection method in the conventional exhaust purification device, it is possible to detect an abnormality such as clogging of the exhaust pipe injector by detecting a decrease in the injection flow rate of the exhaust pipe injector. It is difficult to detect and discriminate abnormalities in the case where deposits are deposited near the attachment portion of the formed exhaust pipe injector.
また、排気管インジェクタの噴射流量低下時と排気管インジェクタの取付部近傍へのデポジットの堆積時とでは修理対応方法が異なるが、従来の排気浄化装置における異常検出方法では、目詰まり等の排気管インジェクタ異常(噴射流量低下)と排気管インジェクタの取付部近傍へのデポジットの堆積による異常とを判別することがでないため、効率よく修理を行うことができない。 In addition, repair methods differ between when the injection flow rate of the exhaust pipe injector is reduced and when deposits are deposited near the mounting area of the exhaust pipe injector. Since it is not possible to discriminate between an abnormality in the injector (decrease in the injection flow rate) and an abnormality due to deposit accumulation in the vicinity of the attachment portion of the exhaust pipe injector, repair cannot be performed efficiently.
以上のことから、本発明は、排気管インジェクタの取付部近傍へのデポジットの堆積による異常を検出することが可能な排気浄化装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide an exhaust emission control device capable of detecting an abnormality caused by deposit accumulation in the vicinity of an attachment portion of an exhaust pipe injector.
上記の課題を解決するための第1の発明に係る排気浄化装置は、内燃機関の気筒の排気ポートに接続され該気筒内から排出された排気を導出する排気管と、該排気管に設置され排気ガスを浄化する浄化手段と、前記浄化手段の上流に配置され該触媒に添加剤を供給する添加剤供給手段と、該添加剤供給手段から添加剤が噴射される噴射空間を有し該添加剤供給手段が取り付けられる取付部と、前記浄化手段の下流に配置され排気ガス中の成分を検出する排気ガス濃度検出手段と、前記添加剤供給手段の駆動開始時と駆動終了時の前記排気ガス濃度検出手段の変化に応じて該添加剤供給手段近傍の前記取付部の内壁面にデポジットが堆積する異常を判定するデポジット堆積判定手段とを備えることを特徴とする。 An exhaust emission control device according to a first aspect of the present invention for solving the above-described problems is provided with an exhaust pipe connected to an exhaust port of a cylinder of an internal combustion engine for leading exhaust exhausted from the cylinder, and installed in the exhaust pipe. A purification means for purifying exhaust gas; an additive supply means disposed upstream of the purification means for supplying an additive to the catalyst; and an injection space through which the additive is injected from the additive supply means. An attachment portion to which the agent supply means is attached; an exhaust gas concentration detection means that is disposed downstream of the purification means to detect components in the exhaust gas; and the exhaust gas at the start and end of driving of the additive supply means And deposit deposition determining means for determining an abnormality in which deposit accumulates on the inner wall surface of the mounting portion in the vicinity of the additive supplying means in accordance with a change in the concentration detecting means.
上記の課題を解決するための第2の発明に係る排気浄化装置は、第1の発明に係る排気浄化装置において、前記内燃機関の制御目標排気ガス濃度を算出し、前記排気ガス濃度検出手段により検出した検出排気ガス濃度が前記制御目標排気ガス濃度に近づくよう前記内燃機関を制御する制御手段を備え、前記デポジット堆積判定手段は、前記添加剤供給手段駆動開始から所定時間が経過した時点において前記検出排気ガス濃度と前記制御目標排気ガス濃度との差が所定値を上回り、かつ、前記添加剤供給手段駆動終了から所定時間が経過した時点において前記制御目標排気ガス濃度と前記検出排気ガス濃度との差が所定値を上回ったとき、前記添加剤供給手段近傍の前記取付部の内壁面にデポジットが堆積する異常が発生したものと判定することを特徴とする。 An exhaust emission control apparatus according to a second aspect of the present invention for solving the above problem is the exhaust emission control apparatus according to the first aspect of the invention, wherein the control target exhaust gas concentration of the internal combustion engine is calculated, and the exhaust gas concentration detection means is used. The control unit controls the internal combustion engine so that the detected exhaust gas concentration detected approaches the control target exhaust gas concentration, and the deposit accumulation determination unit is configured to detect the deposit when a predetermined time has elapsed from the start of driving of the additive supply unit. When the difference between the detected exhaust gas concentration and the control target exhaust gas concentration exceeds a predetermined value and a predetermined time has elapsed since the end of driving the additive supply means, the control target exhaust gas concentration and the detected exhaust gas concentration When the difference exceeds a predetermined value, it is determined that an abnormality has occurred in which deposits accumulate on the inner wall surface of the mounting portion in the vicinity of the additive supply means. The features.
上記の課題を解決するための第3の発明に係る排気浄化装置は、第1の発明又は第2の発明に係る排気浄化装置において、所定期間内に前記還元剤供給手段駆動開始から所定時間が経過した時点において前記検出排気ガス濃度と前記制御目標排気ガス濃度との差が所定値を上回り、かつ、所定期間内に前記添加剤供給手段駆動終了から所定時間が経過した時点において前記制御目標排気ガス濃度と前記検出排気ガス濃度との差が所定値を上回らなかったとき、前記添加剤供給手段に噴射流量が低下する異常が発生したものと判定する噴射流量低下判定手段をさらに備えることを特徴とする。 An exhaust emission control apparatus according to a third aspect of the present invention for solving the above-described problems is the exhaust emission control apparatus according to the first or second aspect of the invention, wherein a predetermined time has elapsed from the start of driving of the reducing agent supply means within a predetermined period. When the elapsed time elapses, the difference between the detected exhaust gas concentration and the control target exhaust gas concentration exceeds a predetermined value, and the control target exhaust gas is reached when a predetermined time elapses from the end of driving of the additive supply means within a predetermined period. When the difference between the gas concentration and the detected exhaust gas concentration does not exceed a predetermined value, the fuel supply device further comprises an injection flow rate lowering determination unit that determines that an abnormality has occurred in the additive supply unit that reduces the injection flow rate. And
上記の課題を解決するための第4の発明に係る排気浄化装置は、第1の発明に係る排気浄化装置において、前記内燃機関の制御目標排気ガス濃度を算出し、前記排気ガス濃度検出手段により検出した検出排気ガス濃度が前記制御目標排気ガス濃度に近づくよう前記内燃機関を制御する制御手段を備え、前記デポジット堆積判定手段は、少なくとも前記添加剤供給手段駆動終了から所定時間が経過した時点において前記制御目標排気ガス濃度と前記検出排気ガス濃度との差が所定値を上回ったとき、前記添加剤供給手段近傍の前記取付部の内壁面にデポジットが堆積する異常が発生したものと判定することを特徴とする。 An exhaust emission control device according to a fourth aspect of the present invention for solving the above problem is the exhaust emission control device according to the first aspect of the invention, wherein the control target exhaust gas concentration of the internal combustion engine is calculated, and the exhaust gas concentration detection means is used. And a control unit that controls the internal combustion engine so that the detected exhaust gas concentration detected approaches the control target exhaust gas concentration, and the deposit accumulation determination unit is at least when a predetermined time has elapsed since the end of driving of the additive supply unit. When the difference between the control target exhaust gas concentration and the detected exhaust gas concentration exceeds a predetermined value, it is determined that an abnormality has occurred in which deposits are accumulated on the inner wall surface of the mounting portion in the vicinity of the additive supply means. It is characterized by.
本発明によれば、排気管インジェクタ近傍の取付部の内壁面へのデポジットの堆積による異常を判定することが可能である。 According to the present invention, it is possible to determine an abnormality caused by deposit accumulation on the inner wall surface of the mounting portion in the vicinity of the exhaust pipe injector.
以下、本発明に係る排気浄化装置の一実施形態について図1〜図3を用いて説明する。ここで、図1は本発明の一実施形態に係る排気浄化装置における異常判定方法の動作フローを示した図、図2は正常時、デポジット堆積時及び目詰まり時の還元剤供給手段(添加剤供給手段)駆動開始及び終了後における検出A/Fの変化の様子を示した図、図3は本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の装置構成を示した模式図である。 Hereinafter, an embodiment of an exhaust emission control device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a diagram showing an operation flow of an abnormality determination method in an exhaust purification system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a reducing agent supply means (additive) at normal time, during deposit accumulation, and when clogged. FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of an exhaust emission control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a change in detection A / F after the start and end of driving.
始めに、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の装置構成について説明する。図3(a)に示すように、内燃機関1における気筒の排気ポート2には、排気を導出する排気管3a,3bが接続されている。この排気管3a,3bの中間には、排気中のNOxを吸蔵して排気を浄化する浄化手段としてNOx吸蔵触媒4が設置されている。
First, the device configuration of the exhaust emission control device according to an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 3A,
排気ポート2とNOx吸蔵触媒4との間の排気管3aには、燃料等の還元剤(添加剤)を供給する排気管インジェクタ5が配置される。また、排気管インジェクタ5から還元剤が噴射される噴射空間を有する排気管インジェクタ5の取付部6が排気管3aに突出して形成されている。そして、前記排気管インジェクタ5は取付部6に設置されている。
An
NOx吸蔵触媒4の下流の排気管3bにはリニア特性で空燃比(以下、A/Fという)を検出する排気ガス検出手段であるリニア空燃比センサ(以下、空燃比センサという)7が設置されている。なお、排気管インジェクタ5には還元剤を供給するポンプ等(図示省略)が取り付けられ、これら排気管インジェクタ5やポンプ等により還元剤供給手段が構成されている。
The
空燃比センサ7はECU8(制御手段)と電気的に接続され、空燃比センサ7において検出したA/F(以下、検出A/Fという)はECU8に出力される。また、ECU8には排気管インジェクタ5が電気的に接続され、ECU8は検出A/F等に基き、還元剤供給手段を駆動し、排気管インジェクタ5から還元剤を供給する。
The air-
なお、ECU8は、中央演算処理装置やRAMやROM等を有し、種々の処理や記憶を行うことが可能である。そして、ECU8は、内燃機関1の制御目標A/Fを算出し、検出A/Fを制御目標A/Fに近づけるように制御している。このため、排気管インジェクタ5が正常に機能している場合には検出A/Fと制御目標A/Fとは近い値となっている。
The ECU 8 includes a central processing unit, RAM, ROM, and the like, and can perform various processes and storage. The ECU 8 calculates the control target A / F of the
また、上述した排気浄化装置の装置構成の他にも、図3(b)に示すように、排気管10a,10b,10c,10dに排気ポート2側から順にディーゼル用酸化触媒(以下、酸化触媒という)又はNOx吸蔵触媒11、NOx吸蔵触媒12、ディーゼルパティキュレートフィルター13を設置する場合、酸化触媒又はNOx吸蔵触媒11とNOx吸蔵触媒12との間の排気管10b、NOx吸蔵触媒12とパティキュレートフィルタ13との間の排気管10c、パティキュレートフィルタ13の下流の排気管10dの内、一箇所又は複数箇所に空燃比センサ14,15,16を設置する構成とすることも可能である。
In addition to the apparatus configuration of the exhaust purification device described above, as shown in FIG. 3B, the
次に、本発明に係る排気浄化装置における異常判定方法の原理について説明する。
図2に示すように、排気管インジェクタ5に目詰まり等の噴射流量が低下する異常が発生した場合、排気管インジェクタ5が正常に機能している正常時よりも単位時間当たりの噴射流量が低下してしまう。
Next, the principle of the abnormality determination method in the exhaust emission control device according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 2, when an abnormality occurs in the
このため、排気管インジェクタ5に目詰まり等の噴射流量が低下する異常が発生した場合、図2中に実線で示す正常時に比べ、図2中に一点鎖線で示すように還元剤供給手段の駆動開始S後、速やかにリッチ化するものの正常時の検出A/Fまではリッチ化せず、還元剤供給手段の駆動終了E後、速やかに正常時の値までリーン化する。
For this reason, when an abnormality occurs in the
これに対し、排気管インジェクタ5近傍の取付部6の内壁面にデポジットの堆積が生じる異常の場合、正常時と単位時間当たりの噴射流量は同じではあるが、噴射した還元剤がデポジットに付着、流下するなどして還元剤が排気中に適切に噴射されなくなってしまう。
On the other hand, in the case of an abnormality in which deposits are accumulated on the inner wall surface of the mounting
このため、図2中に実線で示す正常時に比べ、図2中に破線で示すように還元剤供給手段の駆動開始S後、リッチ化するものの正常時の検出A/Fまでリッチ化せず、還元剤供給手段の駆動終了E後、速やかにリーン化することなく、正常時の検出A/Fまでリーン化するのに時間がかってしまう。 For this reason, compared with the normal time indicated by the solid line in FIG. 2, as shown by the broken line in FIG. After the end of driving E of the reducing agent supply means, it takes time to lean to normal detection A / F without promptly leaning.
このように、排気管インジェクタ5に目詰まり等の噴射流量が低下する異常が発生した場合と、排気管インジェクタ5近傍の取付部6の内壁面にデポジットの堆積が生じる異常の場合とでは、上述したように検出A/Fのとる値が異なる。このため、この差異に着目することで排気管インジェクタ5に目詰まり等の噴射流量が低下する異常と排気管インジェクタ5近傍の取付部6の内壁面にデポジットの堆積が生じる異常とを判別することが可能となる。なお、正常時の検出A/FはECU8による制御目標A/Fと近い値となり、後述する実際の異常判定処理時には上述した正常時の検出A/Fに替え、制御目標A/Fを用いて異常判定処理を行う。
As described above, in the case where an abnormality in which the injection flow rate such as clogging is reduced occurs in the
次に、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置における異常判定方法の動作フローについて説明する。
図1に示すように、異常判定処理の開始後、ステップS1において、ECU8は、還元剤供給手段を駆動する。ECU8は、ステップS1を実行後、ステップS2を実行する。
Next, an operation flow of the abnormality determination method in the exhaust emission control device according to the embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, after starting the abnormality determination process, in step S1, the ECU 8 drives the reducing agent supply means. The ECU 8 executes step S2 after executing step S1.
ステップS2において、ECU8は、図2中に示した還元剤供給手段の駆動開始時Sから所定時間Tが経過した時点において、検出A/Fと制御目標A/Fとの差をΔA/F(S+T)としたときに、「ΔA/F(S+T)>所定値X」の状態が所定回数N回(N≧1)成立したかどうか判断する(この条件を条件Aとする)。なお、条件Aは、「ΔA/F(S+T)>所定値X」が過去に所定回数N回成立したかにより判断してもよいし、所定回数N回に亘り連続して成立したかにより判断してもよいし、所定の期間内に所定回数N回成立したかにより判断してもよい。 In step S2, the ECU 8 determines the difference between the detected A / F and the control target A / F by ΔA / F (at the time when the predetermined time T has elapsed from the start of driving S of the reducing agent supply means shown in FIG. S + T), it is determined whether or not the state of “ΔA / F (S + T)> predetermined value X” is established N times (N ≧ 1) (this condition is defined as condition A). The condition A may be determined based on whether “ΔA / F (S + T)> predetermined value X” has been established N times a predetermined number of times in the past, or determined based on whether it has been established N times a predetermined number of times. Alternatively, the determination may be made based on whether a predetermined number of times N has been established within a predetermined period.
ECU8は、条件Aが成立した場合、ステップS3を実行する。また、ECU8は、条件Aが成立しなかった場合、異常判定処理を終了する。なお、所定時間T及び所定値Xは内燃機関1の種類等によって適切な値が異なるため、内燃機関1の種類等に応じて適宜設定するようにする。また、所定回数Nの回数を増やすことにより、異常判定の精度を高め、誤判定を防止することもできる。
When the condition A is satisfied, the ECU 8 executes step S3. Further, when the condition A is not satisfied, the ECU 8 ends the abnormality determination process. The predetermined time T and the predetermined value X are appropriately set depending on the type of the
ステップS3において、ECU8は、図2中に示した還元剤供給手段の駆動終了時Eから所定時間tが経過した時点において、制御目標A/Fと検出A/Fとの差をΔA/F(E+t)としたときに、「ΔA/F(E+t)>所定値Y」の状態が所定回数N回(N≧1)成立したかどうか判断する(この条件を条件Bとする)。なお、条件Bは、「ΔA/F(E+t)>所定値X」が過去に所定回数N回成立したかにより判断してもよいし、所定回数N回に亘り連続して成立したかにより判断してもよいし、所定の期間内に所定回数N回成立したかにより判断してもよい。 In step S3, the ECU 8 calculates the difference between the control target A / F and the detected A / F by ΔA / F (at the time when the predetermined time t has elapsed since the driving end time E of the reducing agent supply means shown in FIG. E + t), it is determined whether or not the state of “ΔA / F (E + t)> predetermined value Y” has been established N times (N ≧ 1) (this condition is defined as condition B). The condition B may be determined based on whether “ΔA / F (E + t)> predetermined value X” has been established N times a predetermined number of times in the past, or based on whether it has been continuously established N times a predetermined number of times. Alternatively, the determination may be made based on whether a predetermined number of times N has been established within a predetermined period.
ECU8は、条件Bが成立した場合、ステップS4を実行する。また、ECU8は、条件Bが成立しなかった場合、ステップS5を実行する。なお、所定時間t及び所定値Yは内燃機関1の種類等によって適切な値が異なるため、内燃機関1の種類等に応じて適宜設定するようにする。また、所定回数Nの数値を増やすことにより、異常判定の精度を高め、誤判定を防止することもできる。
When the condition B is satisfied, the ECU 8 executes step S4. Moreover, ECU8 performs step S5, when the conditions B are not materialized. The predetermined time t and the predetermined value Y are appropriately set according to the type of the
ステップS4において、ECU8は、排気管インジェクタ5近傍の取付部6の内壁面にデポジットの堆積が生じる異常が発生したことを運転者等に警告する。この警告は、例えばインストルメントパネルにインジケータ等を設け、このインジケータを点灯させることにより行う。
In step S <b> 4, the ECU 8 warns the driver or the like that an abnormality has occurred in which deposits accumulate on the inner wall surface of the mounting
また、ECU8は、排気管インジェクタ5近傍の取付部6の内壁面にデポジットの堆積が生じる異常が発生した時刻等の情報を記憶する。このように、異常が発生した時刻等の情報を記憶しておくことにより、修理時に的確に効率よく修理を行うことができる。ECU8は、ステップS4を実行後、異常判定処理を終了する。
In addition, the ECU 8 stores information such as the time when an abnormality occurs in which deposits accumulate on the inner wall surface of the mounting
ステップS5において、ECU8は、排気管インジェクタ5に目詰まり等の噴射流量が低下する異常が発生したことを運転者等に警告する。この警告は、例えばインストルメントパネルにインジケータ等を設け、このインジケータを点灯させることにより行う。
In step S <b> 5, the ECU 8 warns the driver or the like that an abnormality has occurred in the
また、ECU8は、排気管インジェクタ5に目詰まり等の噴射流量が低下する異常が発生した時刻等の情報を記憶する。このように、異常が発生した時刻等の情報を記憶しておくことにより、修理時に的確に効率よく修理を行うことができる。ECU8は、ステップS5を実行後、異常判定処理を終了する。
Further, the ECU 8 stores information such as the time when an abnormality has occurred in the
以上のように、本発明に係る排気浄化装置によれば、排気管インジェクタ5近傍の取付部6の内壁面へのデポジットの堆積による異常を判定することが可能である。また、目詰まり等の噴射流量が低下する異常と排気管インジェクタ5近傍の取付部6の内壁面へのデポジットの堆積が生じる異常とを判別することが可能である。
As described above, according to the exhaust gas purification apparatus of the present invention, it is possible to determine an abnormality caused by deposit accumulation on the inner wall surface of the
なお、上記実施形態では、添加剤として燃料を用いて説明したが、触媒に供給するものであれば燃料に限らず、尿素やアンモニア等の還元剤や空気等の二次エアでもよい。
また、上記実施形態では、浄化手段としてNOx吸蔵触媒で説明したが、浄化手段としては、三元触媒や酸化触媒、またはパティキュレートフィルタ等、添加剤が供給されるものであればよい。
また、上記実施形態では、排気ガス検出手段として空燃比センサで説明したが、排気ガス検出手段としては、添加剤に応じてNOxセンサやNH3センサでもよい。
In the above embodiment, the fuel is used as the additive. However, the fuel is not limited to the fuel as long as it is supplied to the catalyst, and a secondary air such as a reducing agent such as urea or ammonia or air may be used.
In the above embodiment, the NOx occlusion catalyst has been described as the purification means. However, the purification means may be any one that is supplied with an additive such as a three-way catalyst, an oxidation catalyst, or a particulate filter.
In the above embodiment, the air-fuel ratio sensor is described as the exhaust gas detection means. However, the exhaust gas detection means may be a NOx sensor or an NH3 sensor depending on the additive.
本発明は、例えば内燃機関、特にディーゼルエンジンに設置される排気浄化装置の異常判定に利用することが可能である。 The present invention can be used for abnormality determination of an exhaust purification device installed in, for example, an internal combustion engine, particularly a diesel engine.
1 内燃機関
2 排気ポート
3a,3b 排気管
4 NOx吸蔵触媒
5 排気管インジェクタ
6 排気管インジェクタ取付部
7 空燃比センサ
8 ECU
10a,10b,10c,10d 排気管
11 酸化触媒又はNOx吸蔵触媒
12 NOx吸蔵触媒
13 パティキュレートフィルタ
14,15,16 空燃比センサ
DESCRIPTION OF
10a, 10b, 10c,
Claims (4)
該排気管に設置され排気ガスを浄化する浄化手段と、
前記浄化手段の上流に配置され該触媒に添加剤を供給する添加剤供給手段と、
該添加剤供給手段から添加剤が噴射される噴射空間を有し該添加剤供給手段が取り付けられる取付部と、
前記浄化手段の下流に配置され排気ガス中の成分を検出する排気ガス濃度検出手段と、
前記添加剤供給手段の駆動開始時と駆動終了時の前記排気ガス濃度検出手段の変化に応じて該添加剤供給手段近傍の前記取付部の内壁面にデポジットが堆積する異常を判定するデポジット堆積判定手段と
を備える
ことを特徴とする排気浄化装置。 An exhaust pipe connected to an exhaust port of a cylinder of the internal combustion engine and leading to exhaust exhausted from the cylinder;
A purification means installed in the exhaust pipe for purifying exhaust gas;
An additive supply means disposed upstream of the purification means for supplying an additive to the catalyst;
A mounting portion having an injection space through which the additive is injected from the additive supply means and to which the additive supply means is attached;
Exhaust gas concentration detecting means arranged downstream of the purifying means for detecting components in the exhaust gas;
Deposit accumulation determination for determining an abnormality in which deposit accumulates on the inner wall surface of the mounting portion in the vicinity of the additive supply means according to a change in the exhaust gas concentration detection means at the start and end of driving of the additive supply means And an exhaust emission control device.
前記デポジット堆積判定手段は、
前記添加剤供給手段駆動開始から所定時間が経過した時点において前記検出排気ガス濃度と前記制御目標排気ガス濃度との差が所定値を上回り、
かつ、前記添加剤供給手段駆動終了から所定時間が経過した時点において前記制御目標排気ガス濃度と前記検出排気ガス濃度との差が所定値を上回ったとき、
前記添加剤供給手段近傍の前記取付部の内壁面にデポジットが堆積する異常が発生したものと判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置。 Control means for calculating the control target exhaust gas concentration of the internal combustion engine and controlling the internal combustion engine so that the detected exhaust gas concentration detected by the exhaust gas concentration detection means approaches the control target exhaust gas concentration;
The deposit accumulation determination means includes:
The difference between the detected exhaust gas concentration and the control target exhaust gas concentration exceeds a predetermined value at the time when a predetermined time has elapsed from the start of driving the additive supply means,
And, when the difference between the control target exhaust gas concentration and the detected exhaust gas concentration exceeds a predetermined value at the time when a predetermined time has elapsed since the end of driving the additive supply means,
2. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein it is determined that an abnormality has occurred in which deposits accumulate on an inner wall surface of the attachment portion in the vicinity of the additive supply means.
かつ、所定期間内に前記添加剤供給手段駆動終了から所定時間が経過した時点において前記制御目標排気ガス濃度と前記検出排気ガス濃度との差が所定値を上回らなかったとき、
前記添加剤供給手段に噴射流量が低下する異常が発生したものと判定する噴射流量低下判定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の排気浄化装置。 The difference between the detected exhaust gas concentration and the control target exhaust gas concentration exceeds a predetermined value at a time when a predetermined time has elapsed from the start of driving of the reducing agent supply means within a predetermined period,
And, when a predetermined time has elapsed from the end of driving the additive supply means within a predetermined period, when the difference between the control target exhaust gas concentration and the detected exhaust gas concentration does not exceed a predetermined value,
The exhaust emission control device according to claim 1 or 2, further comprising: an injection flow rate reduction determination unit that determines that an abnormality that reduces the injection flow rate has occurred in the additive supply unit.
前記デポジット堆積判定手段は、
少なくとも前記添加剤供給手段駆動終了から所定時間が経過した時点において前記制御目標排気ガス濃度と前記検出排気ガス濃度との差が所定値を上回ったとき、
前記添加剤供給手段近傍の前記取付部の内壁面にデポジットが堆積する異常が発生したものと判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置。 Control means for calculating the control target exhaust gas concentration of the internal combustion engine and controlling the internal combustion engine so that the detected exhaust gas concentration detected by the exhaust gas concentration detection means approaches the control target exhaust gas concentration;
The deposit accumulation determination means includes:
When a difference between the control target exhaust gas concentration and the detected exhaust gas concentration exceeds a predetermined value at least when a predetermined time has elapsed since the end of driving the additive supply means,
2. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein it is determined that an abnormality has occurred in which deposits accumulate on an inner wall surface of the attachment portion in the vicinity of the additive supply means.
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