JP2015175362A - Exhaust emission control system controller - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control system controller capable of detecting the generation of a precipitate while keeping actuating a motor for driving a urea water pump, and ensuring high detection responsiveness.SOLUTION: A determination unit 33 determines whether a precipitate is generated in a urea water passage portion 16 from the number of revolutions of a motor 18 detected by a number-of-revolutions detection unit 32. If the precipitate is generated in a urea water passage 21, the resistance of urea water flowing in the urea water passage 21 increases and the number of revolutions of the motor 18 driving the urea water pump 15 changes. The determination unit 33 determines whether the precipitate is generated on the basis of a change in the number of revolutions of the motor 18. As a result, it is possible to detect the generation of the precipitate while keeping actuating the motor 18 driving the urea water pump 15.

Description

本発明は、内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas from an internal combustion engine.

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た尿素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。ここで、尿素は、水溶液の尿素水として排気に噴射される。尿素水を貯える尿素水タンクと尿素水を噴射するインジェクタとを接続する尿素水経路部では、尿素水に含まれる尿素や凍結などを由来とする析出物が生じる。このような析出物が生じると、インジェクタへの尿素水の供給が不十分となる。そのため、インジェクタから十分な尿素水を噴射できず、ＮＯｘの浄化が阻害されるおそれがある。そこで、特許文献１では、モータの同期速度と実際の回転速度との齟齬、いわゆる脱調を利用して析出物の発生を検出している。すなわち、特許文献１の場合、尿素水ポンプを駆動するモータに脱調が生じると、モータは再起動される。そして、再起動されたモータに再び脱調が生じているとき、析出物が発生していると判断される。   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. Here, the urea is injected into the exhaust gas as an aqueous urea solution. In the urea water path portion connecting the urea water tank that stores the urea water and the injector that injects the urea water, precipitates derived from urea or freezing contained in the urea water are generated. When such a precipitate is generated, the supply of urea water to the injector becomes insufficient. Therefore, sufficient urea water cannot be injected from the injector, and purification of NOx may be hindered. Therefore, in Patent Document 1, the generation of precipitates is detected by utilizing the so-called step-out between the synchronous speed of the motor and the actual rotational speed. That is, in the case of Patent Document 1, when a step-out occurs in the motor that drives the urea water pump, the motor is restarted. Then, when stepping out occurs again in the restarted motor, it is determined that precipitates are generated.

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の停止および再起動を必要とする。すなわち、特許文献１の場合、モータを停止した後、再び起動するまで析出物が発生しているか否かを判断できない。そのため、迅速な析出物の発生を検出できず、析出物の発生に対する検出の応答性が低いという問題がある。   However, in the case of Patent Document 1, it is necessary to stop and restart the motor that drives the urea water pump. That is, in the case of Patent Document 1, it cannot be determined whether or not deposits are generated until the motor is started again after being stopped. Therefore, there is a problem that the rapid generation of precipitates cannot be detected and the detection responsiveness to the generation of precipitates is low.

特開２００９−１８５６８５号公報JP 2009-185685 A

そこで、本発明の目的は、尿素水ポンプを駆動するモータを作動させたまま析出物の発生が検出され、検出の応答性が高い排気浄化装置の制御装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device for an exhaust gas purification apparatus that detects the generation of precipitates while operating a motor that drives a urea water pump and has high detection responsiveness.

請求項１記載の発明では、判断手段は、特性値検出手段で検出したモータの特性値から、尿素水経路部において析出物が生じているか否かを判断する。尿素水ポンプを駆動するモータは、尿素水の供給時における負荷によって特性値が変化する。このモータの特性値は、尿素水の供給時における負荷、すなわち尿素水経路部における析出物の発生などによって変化する。そこで、判断手段は、このモータの特性値の変化に基づいて析出物の発生の有無を判断する。したがって、尿素水ポンプを駆動するモータを作動させたまま析出物の発生を検出することができ、検出の応答性を高めることができる。   According to the first aspect of the present invention, the determining means determines whether or not deposits are generated in the urea water path from the characteristic value of the motor detected by the characteristic value detecting means. The characteristic value of the motor that drives the urea water pump changes depending on the load when the urea water is supplied. The characteristic value of the motor varies depending on the load when urea water is supplied, that is, the generation of precipitates in the urea water path. Therefore, the determination means determines whether or not precipitates are generated based on the change in the characteristic value of the motor. Therefore, the generation of precipitates can be detected while the motor that drives the urea water pump is operated, and the response of detection can be improved.

請求項２記載の発明では、特性値検出手段は、モータの回転数を検出する。尿素水経路部に析出物が発生すると、尿素水経路部を流れる尿素水の抵抗は増加し、尿素水ポンプを駆動するモータの回転数は変化する。そこで、特性値検出手段はモータの回転数を特性値として検出し、判断手段はこのモータの回転数の変化に基づいて析出物の発生の有無を判断する。したがって、尿素水ポンプを駆動するモータを作動させたまま析出物の発生を検出することができ、検出の応答性を高めることができる。   In the invention according to claim 2, the characteristic value detecting means detects the rotational speed of the motor. When precipitates are generated in the urea water path portion, the resistance of the urea water flowing through the urea water path portion increases, and the rotational speed of the motor that drives the urea water pump changes. Therefore, the characteristic value detecting means detects the rotation speed of the motor as a characteristic value, and the determination means determines whether or not precipitates are generated based on the change in the rotation speed of the motor. Therefore, the generation of precipitates can be detected while the motor that drives the urea water pump is operated, and the response of detection can be improved.

請求項３記載の発明では、判断手段は、モータの回転数が下限回転数を下回ると、尿素水経路部に析出物が発生していると判断する。モータのトルクを一定に制御するとき、析出物によって尿素水経路部における抵抗が増加すると、モータの回転数は低下する。そこで、判断手段は、モータの回転数が予め設定された下限回転数を下回ると、尿素水経路部に析出物が発生していると判断する。したがって、尿素水ポンプを駆動するモータを作動させたまま析出物の発生を検出することができ、検出の応答性を高めることができる。   In the invention according to claim 3, when the rotational speed of the motor falls below the lower limit rotational speed, the determining means determines that precipitates are generated in the urea water path portion. When the torque of the motor is controlled to be constant, if the resistance in the urea water path portion is increased by precipitates, the rotational speed of the motor decreases. Therefore, the determination means determines that precipitates are generated in the urea water path portion when the rotation speed of the motor falls below a preset lower limit rotation speed. Therefore, the generation of precipitates can be detected while the motor that drives the urea water pump is operated, and the response of detection can be improved.

請求項４記載の発明では、下限回転数は、回転数初期値に基づいて設定されている。回転数初期値は、モータが安定して作動しているときに検出される。例えば一定期間モータの回転数が安定しているとき、回転数初期値はこの安定した回転数を回転数初期値として設定される。モータの回転数は、駆動時間、尿素水の濃度や温度など外的な要因、または個体差などによってわずかに変化する。このわずかな変化に基づいて析出物の発生を判断すると、析出物の誤検出を招き、精度の低下を招くおそれがある。そこで、下限回転数は、モータの作動が安定しているときに検出した回転数初期値に基づいて設定している。これにより、モータの回転数の変動に基づく誤検出を低減することができ、析出物の検出精度を高めることができる。   In the invention according to claim 4, the lower limit rotational speed is set based on the initial rotational speed value. The initial value of the rotational speed is detected when the motor is operating stably. For example, when the rotation speed of the motor is stable for a certain period, the rotation speed initial value is set as the rotation speed initial value. The rotation speed of the motor slightly changes depending on the driving time, external factors such as the concentration and temperature of urea water, or individual differences. If the occurrence of precipitates is determined based on this slight change, the precipitates may be erroneously detected and the accuracy may be reduced. Therefore, the lower limit rotational speed is set based on the initial rotational speed value detected when the operation of the motor is stable. Thereby, the erroneous detection based on the fluctuation | variation of the rotation speed of a motor can be reduced, and the detection accuracy of a deposit can be improved.

請求項５記載の発明では、特性値検出手段は、モータのトルクを検出する。尿素水経路部に析出物が発生すると、尿素水経路部を流れる尿素水の抵抗は増加し、尿素水ポンプを駆動するモータのトルクは変化する。そこで、特性値検出手段は、モータのトルクを特性値として検出し、判断手段はこのモータのトルクの変化に基づいて析出物の発生の有無を判断する。したがって、尿素水ポンプを駆動するモータを作動させたまま析出物の発生を検出することができ、検出の応答性を高めることができる。   In the invention according to claim 5, the characteristic value detection means detects the torque of the motor. When precipitates are generated in the urea water path portion, the resistance of the urea water flowing through the urea water path portion increases, and the torque of the motor that drives the urea water pump changes. Therefore, the characteristic value detection means detects the torque of the motor as a characteristic value, and the determination means determines whether or not precipitates are generated based on the change in the motor torque. Therefore, the generation of precipitates can be detected while the motor that drives the urea water pump is operated, and the response of detection can be improved.

請求項６記載の発明では、判断手段は、モータのトルクが上限トルクを上回ると、尿素水経路部に析出物が発生していると判断する。モータの回転数を一定に制御するとき、析出物によって尿素水経路部における抵抗が増加すると、モータのトルクは増加する。そこで、判断手段は、モータのトルクが予め設定された上限トルクを上回ると、尿素水経路部に析出物が発生していると判断する。したがって、尿素水ポンプを駆動するモータを作動させたまま析出物の発生を検出することができ、検出の応答性を高めることができる。   In the invention according to claim 6, when the motor torque exceeds the upper limit torque, the determination means determines that precipitates are generated in the urea water path portion. When the rotational speed of the motor is controlled to be constant, the torque of the motor increases when the resistance in the urea water path portion increases due to precipitates. Therefore, when the motor torque exceeds a preset upper limit torque, the determination means determines that precipitates are generated in the urea water path portion. Therefore, the generation of precipitates can be detected while the motor that drives the urea water pump is operated, and the response of detection can be improved.

請求項７記載の発明では、上限トルクは、トルク初期値に基づいて設定されている。トルク初期値は、モータが安定して作動しているときに検出される。例えば一定期間モータのトルクが安定しているとき、回転数初期値はこの安定したトルクをトルク初期値として設定される。モータのトルクは、駆動時間、尿素水の濃度や温度など外的な要因、または個体差などによってわずかに変化する。このわずかな変化に基づいて析出物の発生を判断すると、析出物の誤検出を招き、精度の低下を招くおそれがある。そこで、上限トルクは、モータの作動が安定しているときに検出したトルク初期値に基づいて設定している。これにより、モータのトルクの変動に基づく誤検出を低減することができ、析出物の検出精度を高めることができる。   In the invention of claim 7, the upper limit torque is set based on the initial torque value. The initial torque value is detected when the motor is operating stably. For example, when the motor torque is stable for a certain period, the rotation speed initial value is set with this stable torque as the torque initial value. The torque of the motor slightly changes depending on external factors such as driving time, urea water concentration and temperature, or individual differences. If the occurrence of precipitates is determined based on this slight change, the precipitates may be erroneously detected and the accuracy may be reduced. Therefore, the upper limit torque is set based on the initial torque value detected when the operation of the motor is stable. Thereby, the erroneous detection based on the fluctuation | variation of the torque of a motor can be reduced, and the detection accuracy of a deposit can be improved.

請求項８記載の発明では、温度検出手段は、尿素水の温度を検出する。そして、判断手段は、この検出した尿素水の温度に基づいて、析出物が尿素水の凍結によるものか、尿素水に含まれる固形成分の析出によるものなのかを判断する。例えば尿素水の凍結によって析出物が発生している場合、尿素水経路部を流れる尿素水の温度を高めることにより、析出物の発生は解消される。このように尿素水の温度を検出することにより、析出物の種類が特定される。したがって、析出物の種類に基づいて、適した措置を図ることができる。   In the invention according to claim 8, the temperature detecting means detects the temperature of the urea water. Based on the detected temperature of the urea water, the determining means determines whether the precipitate is due to the freezing of the urea water or the precipitation of the solid component contained in the urea water. For example, in the case where precipitates are generated due to freezing of urea water, the generation of precipitates is eliminated by increasing the temperature of the urea water flowing through the urea water path portion. Thus, the kind of deposit is specified by detecting the temperature of urea water. Therefore, appropriate measures can be taken based on the type of precipitate.

第１実施形態による排気浄化装置の制御装置を示すブロック図The block diagram which shows the control apparatus of the exhaust gas purification apparatus by 1st Embodiment. 第１実施形態による排気浄化装置を示す模式図The schematic diagram which shows the exhaust emission control device by 1st Embodiment 第１実施形態による排気浄化装置の制御装置による処理の流れを示す概略図Schematic which shows the flow of the process by the control apparatus of the exhaust gas purification apparatus by 1st Embodiment. 時間とモータの回転数の変化との関係を示す模式図Schematic diagram showing the relationship between time and changes in motor speed 第２実施形態による排気浄化装置の制御装置を示すブロック図The block diagram which shows the control apparatus of the exhaust gas purification apparatus by 2nd Embodiment. 第２実施形態による排気浄化装置の制御装置による処理の流れを示す概略図Schematic which shows the flow of a process by the control apparatus of the exhaust gas purification apparatus by 2nd Embodiment. 時間とモータのトルクの変化との関係を示す模式図Schematic showing the relationship between time and changes in motor torque

以下、複数の実施形態による排気浄化装置の制御装置を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。   Hereinafter, a control device of an exhaust emission control device according to a plurality of embodiments will be described based on the drawings. Note that, in a plurality of embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

（第１実施形態）
図２に示す排気浄化装置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、排気浄化装置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、排気浄化装置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。 (First embodiment)
An exhaust purification device 10 shown in FIG. 2 constitutes an SCR system that adds urea water to exhaust discharged from an internal combustion engine 11 mounted on a vehicle, for example, and reduces NOx contained in the exhaust. 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 emission control device 10 may be applied not only to a diesel engine but also to a gasoline engine, a gas turbine engine, or the like. The exhaust purification device 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.

排気浄化装置１０は、尿素水タンク１４、尿素水ポンプ１５、尿素水経路部１６および還元触媒１７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に収容されている。尿素水ポンプ１５は、モータ１８およびポンプ部１９を有している。モータ１８は、電力が供給されると、ポンプ部１９を駆動する。ポンプ部１９は、モータ１８によって駆動され、尿素水タンク１４から吸入した尿素水を加圧して、尿素水経路部１６へ吐出する。尿素水経路部１６は、尿素水通路２１を形成している。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。   The exhaust purification device 10 includes a urea water tank 14, a urea water pump 15, a urea water path portion 16, and a reduction catalyst 17. The urea water tank 14 stores an aqueous solution of urea that is urea water. The urea water pump 15 is accommodated in the urea water tank 14. The urea water pump 15 includes a motor 18 and a pump unit 19. The motor 18 drives the pump unit 19 when electric power is supplied. The pump unit 19 is driven by the motor 18 to pressurize the urea water sucked from the urea water tank 14 and discharge it to the urea water path unit 16. The urea water passage portion 16 forms a urea water passage 21. The reduction catalyst 17 is provided in the exhaust passage 13 formed by the exhaust pipe member 12.

排気浄化装置１０は、上記に加えてヒータ２２およびインジェクタ２３を備えている。ヒータ２２は、尿素水タンク１４に設けられている。ヒータ２２は、尿素水タンク１４に貯えられている尿素水を加熱する。尿素水ポンプ１５のモータ１８は、通電によって発熱する。そのため、ヒータ２２を別途設けることなく、尿素水ポンプ１５のモータ１８をヒータ２２として用いてもよい。また、ヒータ２２は、尿素水経路部１６に設けてもよい。尿素水経路部１６は、尿素水ポンプ１５と反対側の端部がインジェクタ２３に接続している。尿素水ポンプ１５から吐出された尿素水は、尿素水通路２１を経由してインジェクタ２３に供給される。インジェクタ２３は、排気管部材１２に設けられている。インジェクタ２３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２３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２３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 emission control device 10 includes a heater 22 and an injector 23 in addition to the above. The heater 22 is provided in the urea water tank 14. The heater 22 heats the urea water stored in the urea water tank 14. The motor 18 of the urea water pump 15 generates heat when energized. Therefore, the motor 18 of the urea water pump 15 may be used as the heater 22 without providing the heater 22 separately. Further, the heater 22 may be provided in the urea water path portion 16. The urea water path portion 16 is connected to the injector 23 at the end opposite to the urea water pump 15. The urea water discharged from the urea water pump 15 is supplied to the injector 23 via the urea water passage 21. The injector 23 is provided on the exhaust pipe member 12. The injector 23 penetrates the exhaust pipe member 12 and has a tip exposed to the exhaust passage 13. The urea water supplied to the injector 23 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 23 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.

上述の排気浄化装置１０は、制御装置３０によって制御される。制御装置３０は、図１に示すように制御ユニット３１、特性値検出手段としての回転数検出部３２および判断部３３を備えている。制御ユニット３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成され、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムによって排気浄化装置１０を制御する。制御ユニット３１は、コンピュータプログラムを実行することにより、回転数検出部３２および判断部３３をソフトウェア的に実現している。これら回転数検出部３２および判断部３３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 device 10 is controlled by the control device 30. As shown in FIG. 1, the control device 30 includes a control unit 31, a rotation speed detection unit 32 and a determination unit 33 as characteristic value detection means. The control unit 31 includes a microcomputer having a CPU, a ROM, and a RAM, and controls the exhaust purification device 10 by a computer program stored in the ROM. The control unit 31 implements the rotation speed detection unit 32 and the determination unit 33 in software by executing a computer program. The rotation speed detection unit 32 and the determination unit 33 may be realized by hardware, or may be realized by cooperation of software and hardware.

また、制御ユニット３１は、モータ１８、ヒータ２２、インジェクタ２３および記憶部３４に接続している。記憶部３４は、例えば不揮発性メモリなどで構成されており、各種センサで取得したデータや算出値などを記憶する。記憶部３４は、制御ユニット３１のＲＯＭやＲＡＭを共用してもよい。制御ユニット３１は、温度検出部３５に接続している。温度検出部３５は、温度センサ３６を有している。温度センサ３６は、尿素水タンク１４または尿素水通路２１において尿素水の温度を検出する。温度センサ３６は、検出した尿素水の温度を電気信号として温度検出部３５へ出力する。なお、温度センサ３６は、尿素水タンク１４または尿素水通路２１において尿素水の温度を直接検出する構成に限らない。例えば温度センサ３６は、外気温や内燃機関１１の冷却水の温度を検出し、検出した外気温や冷却水の温度に基づいて尿素水の温度を間接的に推定する構成としてもよい。   Further, the control unit 31 is connected to the motor 18, the heater 22, the injector 23 and the storage unit 34. The storage unit 34 is configured by, for example, a non-volatile memory and stores data acquired by various sensors, calculated values, and the like. The storage unit 34 may share the ROM and RAM of the control unit 31. The control unit 31 is connected to the temperature detection unit 35. The temperature detection unit 35 has a temperature sensor 36. The temperature sensor 36 detects the temperature of the urea water in the urea water tank 14 or the urea water passage 21. The temperature sensor 36 outputs the detected temperature of the urea water to the temperature detection unit 35 as an electrical signal. The temperature sensor 36 is not limited to a configuration that directly detects the temperature of the urea water in the urea water tank 14 or the urea water passage 21. For example, the temperature sensor 36 may be configured to detect the outside air temperature or the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 11 and indirectly estimate the temperature of the urea water based on the detected outside air temperature or the temperature of the cooling water.

制御ユニット３１は、尿素水ポンプ１５のモータ１８へ供給する電力を制御する。また、回転数検出部３２は、尿素水ポンプ１５のモータ１８から、このモータ１８の回転数を特性値として検出する。このように第１実施形態の場合、回転数検出部３２は、モータ１８の特性値としてその回転数を検出する。判断部３３は、この回転数検出部３２で検出したモータ１８の特性値すなわちモータ１８の回転数から、尿素水経路部１６が形成する尿素水通路２１において析出物が生じているか否かを判断する。   The control unit 31 controls power supplied to the motor 18 of the urea water pump 15. Further, the rotation speed detection unit 32 detects the rotation speed of the motor 18 as a characteristic value from the motor 18 of the urea water pump 15. Thus, in the case of the first embodiment, the rotation speed detection unit 32 detects the rotation speed as a characteristic value of the motor 18. The determination unit 33 determines from the characteristic value of the motor 18 detected by the rotation speed detection unit 32, that is, the rotation speed of the motor 18, whether or not precipitates are generated in the urea water passage 21 formed by the urea water path unit 16. To do.

判断部３３は、検出したモータ１８の回転数が予め設定された下限回転数Ｒｍｉｎを下回ると、尿素水通路２１において析出物が発生していると判断する。この下限回転数Ｒｍｉｎは、モータ１８が安定して作動しているときに検出された回転数初期値Ｒｄに基づいて設定されている。尿素水ポンプ１５のポンプ部１９を駆動するモータ１８は、制御ユニット３１から供給される電力によって駆動される。第１実施形態の場合、制御ユニット３１は、モータ１８のトルクが一定になるように電力を供給する。これにより、モータ１８は、負荷の変動、すなわち尿素水タンク１４からインジェクタ２３へ供給する尿素水に生じる抵抗に変化がなければほぼ一定の回転数を維持する。一方、尿素水を尿素水タンク１４からインジェクタ２３へ供給する尿素水通路２１における抵抗に変化が生じると、モータ１８の回転数にも変化が生じる。   The determination unit 33 determines that precipitates are generated in the urea water passage 21 when the detected rotational speed of the motor 18 falls below a preset lower limit rotational speed Rmin. This lower limit rotational speed Rmin is set based on an initial rotational speed value Rd detected when the motor 18 is operating stably. The motor 18 that drives the pump unit 19 of the urea water pump 15 is driven by electric power supplied from the control unit 31. In the case of the first embodiment, the control unit 31 supplies power so that the torque of the motor 18 is constant. Thus, the motor 18 maintains a substantially constant rotational speed unless there is a change in the load, that is, the resistance generated in the urea water supplied from the urea water tank 14 to the injector 23. On the other hand, when the resistance in the urea water passage 21 that supplies urea water from the urea water tank 14 to the injector 23 changes, the number of rotations of the motor 18 also changes.

尿素水は、上述のように尿素の水溶液である。そのため、外気温の低下によって尿素水が凍結したり、水分の蒸発などによって濃度が変化すると、尿素水通路２１には析出物が発生する。すなわち、凍結した尿素水や尿素水から析出した尿素は、析出物として尿素水通路２１を部分的に塞ぐ。その結果、尿素水タンク１４とインジェクタ２３とを接続する尿素水通路２１の抵抗は、析出物の有無によって変化する。これにより、尿素水を吐出するモータ１８の回転数にも変化が生じる。そこで、判断部３３は、回転数検出部３２で検出したモータ１８の回転数の変化に基づいて、尿素水通路２１に析出物が発生しているか否かを判断する。   The urea water is an aqueous solution of urea as described above. Therefore, when urea water freezes due to a decrease in the outside air temperature or the concentration changes due to evaporation of moisture, precipitates are generated in the urea water passage 21. That is, the urea water frozen or the urea precipitated from the urea water partially blocks the urea water passage 21 as a precipitate. As a result, the resistance of the urea water passage 21 connecting the urea water tank 14 and the injector 23 varies depending on the presence or absence of precipitates. As a result, the rotational speed of the motor 18 that discharges urea water also changes. Therefore, the determination unit 33 determines whether or not deposits are generated in the urea water passage 21 based on the change in the rotation number of the motor 18 detected by the rotation number detection unit 32.

ところで、モータ１８は、尿素水通路２１に析出物が発生していない場合でも、運転初期、尿素水の濃度や温度の変化、制御ユニット３１から供給される電力の変化などによって、わずかに回転数に変化が生じることがある。判断部３３がこのようなわずかな回転数の変化に基づいて析出物の発生の有無を判断すると、誤検出を招くおそれがある。そこで、第１実施形態の場合、判断部３３は、析出物の発生の有無を判断するに先立って、モータ１８の回転数を一定期間検出する。そして、判断部３３は、モータ１８の回転数が一定期間安定しているとき、この回転数を回転数初期値Ｒｄとして設定する。さらに判断部３３は、設定した回転数初期値Ｒｄに基づいて、下限回転数Ｒｍｉｎを設定する。判断部３３は、検出したモータ１８の回転数が、設定した下限回転数Ｒｍｉｎを下回ると尿素水通路２１に析出物が発生していると判断する。   By the way, even when no precipitate is generated in the urea water passage 21, the motor 18 is slightly rotated at the initial stage of operation, due to changes in the concentration and temperature of urea water, changes in the power supplied from the control unit 31, and the like. Changes may occur. If the determination unit 33 determines the presence or absence of precipitates based on such a slight change in the number of revolutions, there is a risk of erroneous detection. Therefore, in the case of the first embodiment, the determination unit 33 detects the number of rotations of the motor 18 for a certain period of time before determining whether or not precipitates are generated. Then, when the rotation speed of the motor 18 is stable for a certain period, the determination unit 33 sets this rotation speed as the rotation speed initial value Rd. Further, the determination unit 33 sets a lower limit rotation speed Rmin based on the set rotation speed initial value Rd. The determination unit 33 determines that precipitates are generated in the urea water passage 21 when the detected rotation speed of the motor 18 is lower than the set lower limit rotation speed Rmin.

以下、第１実施形態による排気浄化装置１０の制御装置３０の作動の流れについて図３に基づいて説明する。
モータ１８の駆動が開始されると（Ｓ１０１）、判断部３３は、回転数検出部３２からモータ１８の回転数を検出する（Ｓ１０２）。判断部３３は、Ｓ１０２において取得したモータ１８の回転数に基づいて、モータ１８が安定して作動しているか否かを判断する（Ｓ１０３）。具体的には、判断部３３は、モータ１８の回転数の変動が±１０％以内であり、この状態が５秒以上継続したか否かを判断する。上述のように、モータ１８の回転数は、同一のトルクに制御しても、わずかに変動する。そこで、判断部３３は、モータ１８の回転数の変動が±１０％以内であり、この状態が５秒以上継続しているとき、モータ１８が安定して作動していると判断する。なお、モータ１８の回転数の変動は、±１０％以内に限らず、性能や環境などに応じて任意に設定することができる。また、モータ１８の回転数の変動が所定値以内である継続期間も、５秒に限らず任意に設定することができる。 Hereinafter, the operation flow of the control device 30 of the exhaust emission control device 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
When driving of the motor 18 is started (S101), the determination unit 33 detects the rotation speed of the motor 18 from the rotation speed detection unit 32 (S102). The determination unit 33 determines whether or not the motor 18 is operating stably based on the rotation speed of the motor 18 acquired in S102 (S103). Specifically, the determination unit 33 determines whether or not the fluctuation of the rotation speed of the motor 18 is within ± 10%, and whether or not this state has continued for 5 seconds or more. As described above, the rotational speed of the motor 18 varies slightly even if it is controlled to the same torque. Therefore, the determination unit 33 determines that the motor 18 is operating stably when the fluctuation of the rotation speed of the motor 18 is within ± 10% and this state continues for 5 seconds or more. In addition, the fluctuation | variation of the rotation speed of the motor 18 is not limited to within ± 10%, and can be arbitrarily set according to performance and environment. Further, the duration in which the fluctuation of the rotation speed of the motor 18 is within a predetermined value is not limited to 5 seconds and can be arbitrarily set.

判断部３３は、Ｓ１０３においてモータ１８の回転数の変動が大きく、モータ１８の作動が安定していないと判断したとき（Ｓ１０３：Ｎｏ）、Ｓ１０２にリターンしモータ１８の作動が安定するまで待機する。一方、判断部３３は、Ｓ１０３においてモータ１８の作動が安定していると判断したとき（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、Ｓ１０２で取得したモータ１８の回転数を回転数初期値Ｒｄに設定する（Ｓ１０４）。このとき、判断部３３は、例えばＳ１０２において最初に取得したモータ１８の回転数、または５秒間継続した回転数の平均値などから回転数初期値Ｒｄを設定する。   When the determination unit 33 determines that the rotation speed of the motor 18 is large and the operation of the motor 18 is not stable in S103 (S103: No), the determination unit 33 returns to S102 and waits until the operation of the motor 18 is stabilized. . On the other hand, when determining that the operation of the motor 18 is stable in S103 (S103: Yes), the determination unit 33 sets the rotation speed of the motor 18 acquired in S102 to the rotation speed initial value Rd (S104). At this time, the determination unit 33 sets the rotation speed initial value Rd from, for example, the rotation speed of the motor 18 first acquired in S102 or the average value of the rotation speeds continued for 5 seconds.

判断部３３は、設定した回転数初期値Ｒｄに基づいて、下限回転数Ｒｍｉｎを設定する（Ｓ１０５）。判断部３３は、例えば回転数初期値Ｒｄから３０％低下した回転数を下限回転数Ｒｍｉｎと設定する。回転数初期値Ｒｄから下限回転数Ｒｍｉｎまでの幅は、３０％に限らず任意に設定することができる。これにより、下限回転数Ｒｍｉｎは、図４に示すように回転数初期値Ｒｄから３０％減じた回転数として設定される。判断部３３は、下限回転数Ｒｍｉｎを設定すると、回転数検出部３２によるモータ１８の回転数の検出を継続する（Ｓ１０６）。そして、判断部３３は、Ｓ１０６で検出したモータ１８の回転数がＳ１０５で設定した下限回転数Ｒｍｉｎを下回っているか否かを判断する（Ｓ１０７）。   The determination unit 33 sets a lower limit rotation speed Rmin based on the set rotation speed initial value Rd (S105). The determination unit 33 sets, for example, a rotation speed that is 30% lower than the rotation speed initial value Rd as the lower limit rotation speed Rmin. The width from the rotation speed initial value Rd to the lower limit rotation speed Rmin is not limited to 30% and can be arbitrarily set. Thereby, the lower limit rotational speed Rmin is set as the rotational speed obtained by subtracting 30% from the rotational speed initial value Rd as shown in FIG. When the determination unit 33 sets the lower limit rotation number Rmin, the rotation number detection unit 32 continues to detect the rotation number of the motor 18 (S106). Then, the determination unit 33 determines whether or not the rotation speed of the motor 18 detected in S106 is lower than the lower limit rotation speed Rmin set in S105 (S107).

判断部３３は、モータ１８の回転数が下限回転数Ｒｍｉｎを下回っているとき（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、温度検出部３５から尿素水の温度を取得する（Ｓ１０８）。モータ１８の回転数が下限回転数Ｒｍｉｎを下回っているとき、モータ１８の負荷に変化が生じており、尿素水通路２１を流れる尿素水の抵抗が増加していることを意味する。したがって、判断部３３は、尿素水通路２１に析出物が発生し、尿素水通路２１に目詰まりが発生していると判断する。一方、この尿素水通路２１の析出物は、尿素水に含まれる固形成分の析出であるか、温度の低下にともなう尿素水の凍結によるものかが不明である。そこで、判断部３３は、Ｓ１０８において尿素水の温度を取得する。   When the rotation speed of the motor 18 is lower than the lower limit rotation speed Rmin (S107: Yes), the determination unit 33 acquires the temperature of the urea water from the temperature detection unit 35 (S108). When the rotation speed of the motor 18 is lower than the lower limit rotation speed Rmin, the load of the motor 18 has changed, which means that the resistance of the urea water flowing through the urea water passage 21 is increasing. Therefore, the determination unit 33 determines that precipitates are generated in the urea water passage 21 and clogging occurs in the urea water passage 21. On the other hand, it is unclear whether the precipitate in the urea water passage 21 is a precipitation of solid components contained in the urea water or due to freezing of the urea water as the temperature decreases. Therefore, the determination unit 33 acquires the temperature of the urea water in S108.

判断部３３は、Ｓ１０８で取得した尿素水の温度が融点以下であるか否かを判断する（Ｓ１０９）。判断部３３は、尿素水の温度が融点以下であると判断すると（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、尿素水の凍結によって析出物が発生し、尿素水通路２１が目詰まりしていると判断する（Ｓ１１０）。尿素水は、濃度によって融点が変化する。排気浄化装置１０に用いられる尿素水の場合、一般に融点は−１１℃程度である。そこで、本実施形態の場合、判断部３３は、Ｓ１０８で取得した尿素水の温度が−１１℃以下であれば、尿素水が凍結していると判断する。判断部３３は、凍結した尿素水を解凍するために、ヒータ２２をオンする（Ｓ１１１）。これにより、尿素水タンク１４および尿素水通路２１における尿素水は加熱され、尿素水の凍結による尿素水通路２１の目詰まりは解消される。   The determination unit 33 determines whether or not the temperature of the urea water acquired in S108 is equal to or lower than the melting point (S109). When the determination unit 33 determines that the temperature of the urea water is equal to or lower than the melting point (S109: Yes), it determines that precipitates are generated due to the freezing of the urea water and the urea water passage 21 is clogged (S110). . The melting point of urea water varies depending on the concentration. In the case of urea water used in the exhaust purification device 10, the melting point is generally about -11 ° C. Therefore, in the case of the present embodiment, the determination unit 33 determines that the urea water is frozen if the temperature of the urea water acquired in S108 is −11 ° C. or lower. The determination unit 33 turns on the heater 22 to defrost the frozen urea water (S111). Thereby, the urea water in the urea water tank 14 and the urea water passage 21 is heated, and the clogging of the urea water passage 21 due to the freezing of the urea water is eliminated.

また、判断部３３は、尿素水の温度が融点より高いと判断すると（Ｓ１０９：Ｎｏ）、尿素水に含まれる尿素を由来とする固形成分が析出物として発生し、尿素水通路２１が目詰まりしていると判断する（Ｓ１１２）。尿素水は、飽和濃度を超えると、含まれる尿素が固形成分として析出する。この場合、尿素水の温度が融点より高くても、析出物が発生する。そこで、本実施形態の場合、判断部３３は、尿素水の温度が融点より高いとき、尿素水の凍結ではなく尿素の析出によって目詰まりが発生している判断する。判断部３３は、析出した析出物を除去するために、尿素水ポンプ１５から吐出する尿素水の圧力を高める（Ｓ１１３）。すなわち、判断部３３は、尿素水ポンプ１５の回転数を上げ、尿素水の吐出圧力を高める。これにより、尿素水通路２１に発生した析出物は、圧力の高い尿素水によって除去される。したがって、尿素の析出による尿素水通路２１の目詰まりは解消される。   Moreover, if the judgment part 33 judges that the temperature of urea water is higher than melting | fusing point (S109: No), the solid component derived from urea contained in urea water will generate | occur | produce as a precipitate, and the urea water channel | path 21 will be clogged. (S112). When the urea water exceeds the saturation concentration, the contained urea precipitates as a solid component. In this case, precipitates are generated even when the temperature of the urea water is higher than the melting point. Therefore, in the present embodiment, when the temperature of the urea water is higher than the melting point, the determination unit 33 determines that clogging has occurred due to urea precipitation rather than freezing of the urea water. The determination unit 33 increases the pressure of the urea water discharged from the urea water pump 15 in order to remove the deposited precipitate (S113). That is, the determination unit 33 increases the rotation speed of the urea water pump 15 and increases the discharge pressure of the urea water. Thereby, the precipitate generated in the urea water passage 21 is removed by the urea water having a high pressure. Therefore, clogging of the urea water passage 21 due to precipitation of urea is eliminated.

判断部３３は、Ｓ１１１においてヒータ２２がオン、またはＳ１１３において尿素水ポンプ１５の吐出圧力が高められると、モータ１８の停止を指示する停止信号がオンされているか否かを判断する（Ｓ１１４）。判断部３３は、停止信号がオンされていると判断すると（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、モータ１８を含む尿素水ポンプ１５の作動を停止し（Ｓ１１５）、処理を終了する。一方、判断部３３は、停止信号がオンされていないと判断すると（Ｓ１１４：Ｎｏ）、Ｓ１０２へリターンし、Ｓ１０２移行の処理を繰り返す。   When the heater 22 is turned on in S111 or the discharge pressure of the urea water pump 15 is increased in S113, the determination unit 33 determines whether or not a stop signal that instructs the motor 18 to stop is turned on (S114). If the determination part 33 determines that the stop signal is turned on (S114: Yes), the operation of the urea water pump 15 including the motor 18 is stopped (S115), and the process is terminated. On the other hand, when the determination unit 33 determines that the stop signal is not turned on (S114: No), the determination unit 33 returns to S102 and repeats the process of shifting to S102.

ところで、判断部３３は、Ｓ１０７で判断したモータ１８の回転数が下限回転数Ｒｍｉｎ以上であるとき（Ｓ１０７：Ｎｏ）、モータ１８の停止を指示する停止信号がオンされているか否かを判断する（Ｓ１１６）。モータ１８の回転数が下限回転数Ｒｍｉｎ以上であるとき、モータ１８の負荷に生じる変化は小さい。したがって、判断部３３は、尿素水通路２１に析出物が発生しているおそれは小さいと判断する。そこで、判断部３３は、モータ１８の回転数が下限回転数Ｒｍｉｎ以上であるとき、Ｓ１１６においてモータ１８の停止を指示する停止信号がオンされているか否かを判断する。判断部３３は、停止信号がオンされていないと判断すると（Ｓ１１６：Ｎｏ）、Ｓ１０６にリターンし、モータ１８の回転数の監視を継続する。一方、判断部３３は、Ｓ１１６において停止信号がオンされている判断すると（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、モータ１８を含む尿素水ポンプ１５の作動を停止し（Ｓ１１５）、処理を終了する。   By the way, when the rotation speed of the motor 18 determined in S107 is equal to or greater than the lower limit rotation speed Rmin (S107: No), the determination unit 33 determines whether or not a stop signal that instructs the motor 18 to stop is turned on. (S116). When the rotation speed of the motor 18 is equal to or higher than the lower limit rotation speed Rmin, the change that occurs in the load of the motor 18 is small. Therefore, the determination unit 33 determines that the possibility that precipitates are generated in the urea water passage 21 is small. Therefore, when the rotation speed of the motor 18 is equal to or higher than the lower limit rotation speed Rmin, the determination unit 33 determines whether or not a stop signal that instructs the motor 18 to stop is turned on in S116. If the determination part 33 determines that the stop signal is not turned on (S116: No), it will return to S106 and will continue monitoring the rotation speed of the motor 18. FIG. On the other hand, when the determination unit 33 determines that the stop signal is turned on in S116 (S116: Yes), the operation of the urea water pump 15 including the motor 18 is stopped (S115), and the process ends.

以上説明した第１実施形態では、判断部３３は、回転数検出部３２で検出したモータ１８の回転数から、尿素水経路部１６において析出物が生じているか否かを判断する。尿素水経路部１６が形成する尿素水通路２１に析出物が発生すると、尿素水通路２１を流れる尿素水の抵抗は増加する。そのため、尿素水を吐出する尿素水ポンプ１５を駆動するモータ１８の回転数は変化する。そこで、回転数検出部３２はモータ１８の回転数を特性値として検出し、判断部３３はこのモータ１８の回転数の変化に基づいて析出物の発生の有無を判断する。したがって、尿素水ポンプ１５を駆動するモータ１８を作動させたまま析出物の発生を検出することができ、検出の応答性を高めることができる。   In the first embodiment described above, the determination unit 33 determines whether or not precipitates are generated in the urea water path unit 16 from the rotation number of the motor 18 detected by the rotation number detection unit 32. When precipitates are generated in the urea water passage 21 formed by the urea water passage portion 16, the resistance of the urea water flowing through the urea water passage 21 increases. Therefore, the rotation speed of the motor 18 that drives the urea water pump 15 that discharges the urea water changes. Therefore, the rotational speed detection unit 32 detects the rotational speed of the motor 18 as a characteristic value, and the determination unit 33 determines the presence or absence of precipitates based on the change in the rotational speed of the motor 18. Therefore, the generation of precipitates can be detected while the motor 18 that drives the urea water pump 15 is operated, and the response of detection can be improved.

第１実施形態では、判断部３３は、モータ１８の回転数が下限回転数Ｒｍｉｎを下回ると、尿素水経路部１６に析出物が発生していると判断する。モータ１８のトルクを一定に制御するとき、析出物によって尿素水経路部１６における抵抗が増加すると、モータ１８の回転数は低下する。そこで、判断部３３は、モータ１８の回転数が下限回転数Ｒｍｉｎを下回ると、尿素水経路部１６に析出物が発生していると判断する。したがって、尿素水ポンプ１５を駆動するモータ１８を作動させたまま析出物の発生を検出することができ、検出の応答性を高めることができる。   In the first embodiment, the determination unit 33 determines that precipitates are generated in the urea water path unit 16 when the rotation speed of the motor 18 is lower than the lower limit rotation speed Rmin. When the torque of the motor 18 is controlled to be constant, the rotational speed of the motor 18 decreases if the resistance in the urea water passage portion 16 increases due to precipitates. Therefore, the determination unit 33 determines that precipitates are generated in the urea water path unit 16 when the rotation speed of the motor 18 is lower than the lower limit rotation speed Rmin. Therefore, the generation of precipitates can be detected while the motor 18 that drives the urea water pump 15 is operated, and the response of detection can be improved.

第１実施形態では、下限回転数Ｒｍｉｎは、回転数初期値Ｒｄに基づいて設定されている。回転数初期値Ｒｄは、モータ１８が安定して作動しているときに検出される。これにより、モータ１８の回転数の変動に基づく誤検出を低減することができ、析出物の検出精度を高めることができる。   In the first embodiment, the lower limit rotation speed Rmin is set based on the rotation speed initial value Rd. The rotation speed initial value Rd is detected when the motor 18 is operating stably. Thereby, the erroneous detection based on the fluctuation | variation of the rotation speed of the motor 18 can be reduced, and the detection accuracy of a deposit can be improved.

第１実施形態では、判断部３３は、温度検出部３５で検出した尿素水の温度に基づいて、析出物が尿素水の凍結によるものか、尿素水に含まれる固形成分の析出によるものなのかを判断する。そして、判断部３３は、尿素水の温度が融点以下であるとき、尿素水の凍結によって析出物が発生していると判断する。このとき、判断部３３は、尿素水経路部１６を流れる尿素水を加熱し、析出物を除去する。一方、判断部３３は、尿素水の温度が融点より高いとき、尿素水に含まれる尿素が固形成分として析出していると判断する。このとき、判断部３３は、尿素水ポンプ１５の吐出圧力を高め、析出物を除去する。このように尿素水の温度を検出することにより、析出物の種類が特定される。したがって、析出物の種類に基づいて、適した措置を図ることができる。   In the first embodiment, the determination unit 33 determines whether the precipitate is due to freezing of urea water or the precipitation of solid components contained in urea water based on the temperature of the urea water detected by the temperature detection unit 35. Judging. And the judgment part 33 judges that the precipitate has generate | occur | produced by freezing of urea water, when the temperature of urea water is below melting | fusing point. At this time, the determination unit 33 heats the urea water flowing through the urea water path unit 16 and removes the precipitate. On the other hand, the determination unit 33 determines that urea contained in the urea water is precipitated as a solid component when the temperature of the urea water is higher than the melting point. At this time, the determination unit 33 increases the discharge pressure of the urea water pump 15 to remove the precipitate. Thus, the kind of deposit is specified by detecting the temperature of urea water. Therefore, appropriate measures can be taken based on the type of precipitate.

（第２実施形態）
第２実施形態による排気浄化装置の制御装置を図５に示す。
第２実施形態の場合、図２に示す排気浄化装置１０の構成は第１実施形態と共通である。一方、第２実施形態の場合、制御装置３０は、図５に示すように特性値検出手段としてモータ１８のトルクを検出するトルク検出部４１を備えている点において第１実施形態と異なる。すなわち、第２実施形態の場合、トルク検出部４１は、モータ１８の特性値としてそのトルクを検出する。判断部３３は、トルク検出部４１で検出したモータ１８のトルクから、尿素水経路部１６が形成する尿素水通路２１において析出物が生じているか否かを判断する。 (Second Embodiment)
FIG. 5 shows a control device for an exhaust emission control device according to the second embodiment.
In the case of the second embodiment, the configuration of the exhaust purification device 10 shown in FIG. 2 is the same as that of the first embodiment. On the other hand, in the case of the second embodiment, the control device 30 differs from that of the first embodiment in that it includes a torque detection unit 41 that detects the torque of the motor 18 as characteristic value detection means, as shown in FIG. That is, in the case of the second embodiment, the torque detector 41 detects the torque as the characteristic value of the motor 18. The determination unit 33 determines from the torque of the motor 18 detected by the torque detection unit 41 whether precipitates are generated in the urea water passage 21 formed by the urea water passage unit 16.

判断部３３は、検出したモータ１８のトルクが予め設定された上限トルクＴｍａｘを上回ると、尿素水通路２１において析出物が発生していると判断する。この上限トルクＴｍａｘは、モータ１８が安定して作動しているときに検出されたトルク初期値Ｔｄに基づいて設定されている。尿素水ポンプ１５のポンプ部１９を駆動するモータ１８は、制御ユニット３１から供給される電力によって駆動される。第２実施形態の場合、制御ユニット３１は、モータ１８の回転数が一定になるように電力を供給する。これにより、モータ１８は、負荷の変動、すなわち尿素水タンク１４からインジェクタ２３へ供給する尿素水に加わる抵抗に変化がなければほぼ一定のトルクを維持する。一方、尿素水を尿素水タンク１４からインジェクタ２３へ供給する尿素水通路２１における抵抗に変化が生じると、モータ１８のトルクにも変化が生じる。   When the detected torque of the motor 18 exceeds the preset upper limit torque Tmax, the determination unit 33 determines that precipitates are generated in the urea water passage 21. The upper limit torque Tmax is set based on the initial torque value Td detected when the motor 18 is operating stably. The motor 18 that drives the pump unit 19 of the urea water pump 15 is driven by electric power supplied from the control unit 31. In the case of the second embodiment, the control unit 31 supplies power so that the rotation speed of the motor 18 is constant. As a result, the motor 18 maintains a substantially constant torque if there is no change in the load, that is, the resistance applied to the urea water supplied from the urea water tank 14 to the injector 23. On the other hand, when the resistance in the urea water passage 21 for supplying urea water from the urea water tank 14 to the injector 23 changes, the torque of the motor 18 also changes.

第１実施形態でも説明したように尿素水通路２１の抵抗は析出物の有無によって変化する。そのため、第２実施形態の場合、尿素水を吐出するモータ１８のトルクにも変化が生じる。そこで、判断部３３は、トルク検出部４１で検出したモータ１８のトルクの変化に基づいて、尿素水通路２１に析出物が発生しているか否かを判断する。   As described in the first embodiment, the resistance of the urea water passage 21 varies depending on the presence or absence of precipitates. Therefore, in the case of the second embodiment, the torque of the motor 18 that discharges urea water also changes. Therefore, the determination unit 33 determines whether or not deposits are generated in the urea water passage 21 based on the change in the torque of the motor 18 detected by the torque detection unit 41.

また、第２実施形態では、判断部３３は、析出物の発生の有無を判断するに先立って、モータ１８のトルクを一定期間検出する。そして、判断部３３は、モータ１８のトルクが一定期間安定しているとき、このトルクをトルク初期値Ｔｄとして設定する。さらに、判断部３３は、設定したトルク初期値Ｔｄに基づいて、上限トルクＴｍａｘを設定する。判断部３３は、検出したモータ１８のトルクが設定した上限トルクＴｍａｘを上回ると尿素水通路２１に析出物が発生していると判断する。   Moreover, in 2nd Embodiment, the determination part 33 detects the torque of the motor 18 for a fixed period, before determining the presence or absence of generation | occurrence | production of a precipitate. Then, when the torque of the motor 18 is stable for a certain period, the determination unit 33 sets this torque as the initial torque value Td. Further, the determination unit 33 sets the upper limit torque Tmax based on the set torque initial value Td. The determination unit 33 determines that precipitates are generated in the urea water passage 21 when the detected torque of the motor 18 exceeds the set upper limit torque Tmax.

以下、第２実施形態の排気浄化装置１０の制御装置３０の作動の流れについて図６に基づいて説明する。なお、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
モータ１８の駆動が開始されると（Ｓ２０１）、判断部３３は、トルク検出部４１からモータ１８のトルクを検出する（Ｓ２０２）。判断部３３は、Ｓ２０２において取得したモータ１８のトルクに基づいて、モータ１８が安定して作動しているか否かを判断する（Ｓ２０３）。具体的には、判断部３３は、モータ１８のトルクの変動が±１０％以内であり、この状態が５秒以上継続したか否かを判断する。モータ１８のトルクは、同一の回転数に制御しても、わずかに変動する。そこで、判断部３３は、モータ１８のトルクの変動が±１０％以内であり、この状態が５秒以上継続しているとき、モータ１８が安定して作動していると判断する。なお、モータ１８のトルクの変動は、±１０％以内に限らず、性能や環境に応じて任意に設定することができる。また、モータ１８のトルクの変動が所定値以内である継続期間も、５秒に限らず任意に設定することができる。 Hereinafter, the flow of operation of the control device 30 of the exhaust purification device 10 of the second embodiment will be described with reference to FIG. The description will focus on the differences from the first embodiment.
When driving of the motor 18 is started (S201), the determination unit 33 detects the torque of the motor 18 from the torque detection unit 41 (S202). The determination unit 33 determines whether or not the motor 18 is operating stably based on the torque of the motor 18 acquired in S202 (S203). Specifically, the determination unit 33 determines whether or not the torque fluctuation of the motor 18 is within ± 10% and this state has continued for 5 seconds or more. Even if the torque of the motor 18 is controlled to the same rotational speed, it slightly fluctuates. Therefore, the determination unit 33 determines that the motor 18 is operating stably when the torque fluctuation of the motor 18 is within ± 10% and this state continues for 5 seconds or more. Note that the fluctuation of the torque of the motor 18 is not limited to within ± 10%, and can be arbitrarily set according to performance and environment. Further, the duration during which the torque fluctuation of the motor 18 is within a predetermined value is not limited to 5 seconds and can be set arbitrarily.

判断部３３は、Ｓ２０３においてモータ１８のトルクの変動が大きく、モータ１８の作動が安定していないと判断したとき（Ｓ２０３：Ｎｏ）、Ｓ２０２にリターンしてモータ１８の作動が安定するまで待機する。一方、判断部３３は、Ｓ２０３においてモータ１８の作動が安定していると判断したとき（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、Ｓ２０２で取得したモータ１８のトルクをトルク初期値Ｔｄに設定する（Ｓ２０４）。このとき、判断部３３は、例えばＳ２０４において最初に取得したモータ１８のトルク、または５秒間継続したトルクの平均値などからトルク初期値Ｔｄを設定する。   When determining that the torque fluctuation of the motor 18 is large and the operation of the motor 18 is not stable in S203 (S203: No), the determination unit 33 returns to S202 and waits until the operation of the motor 18 is stabilized. . On the other hand, when determining that the operation of the motor 18 is stable in S203 (S203: Yes), the determining unit 33 sets the torque of the motor 18 acquired in S202 to the torque initial value Td (S204). At this time, the determination unit 33 sets the initial torque value Td from, for example, the torque of the motor 18 acquired first in S204, or the average value of the torque continued for 5 seconds.

判断部３３は、設定したトルク初期値Ｔｄに基づいて、上限トルクＴｍａｘを設定する（Ｓ２０５）。判断部３３は、例えばトルク初期値Ｔｄから３０％増大したトルクを上限トルクＴｍａｘと設定する。トルク初期値Ｔｄから上限トルクＴｍａｘまでの幅は、３０％に限らず任意に設定することができる。これにより、上限トルクＴｍａｘは、図７に示すようにトルク初期値Ｔｄから３０％増したトルクとして設定される。判断部３３は、上限トルクＴｍａｘを設定すると、トルク検出部４１によるモータ１８のトルクの検出を継続する（Ｓ２０６）。そして、判断部３３は、Ｓ２０６で検出したモータ１８のトルクがＳ２０５で設定した上限トルクＴｍａｘを上回っているか否かを判断する（Ｓ２０７）。   The determination unit 33 sets the upper limit torque Tmax based on the set torque initial value Td (S205). For example, the determination unit 33 sets a torque increased by 30% from the initial torque value Td as the upper limit torque Tmax. The width from the initial torque value Td to the upper limit torque Tmax is not limited to 30% and can be set arbitrarily. Thereby, the upper limit torque Tmax is set as a torque increased by 30% from the initial torque value Td as shown in FIG. When the determination unit 33 sets the upper limit torque Tmax, the torque detection unit 41 continues to detect the torque of the motor 18 (S206). Then, the determination unit 33 determines whether or not the torque of the motor 18 detected in S206 exceeds the upper limit torque Tmax set in S205 (S207).

判断部３３は、モータ１８のトルクが上限トルクＴｍａｘを上回っているとき（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）、温度検出部３５から尿素水の温度を取得する（Ｓ２０８）。モータ１８のトルクが上限トルクＴｍａｘを上回っているとき、モータ１８の負荷に変化が生じており、尿素水通路２１を流れる尿素水の抵抗が増加していることを意味する。したがって、判断部３３は、尿素水通路２１に析出物が発生し、尿素水通路２１に目詰まりが発生していると判断する。一方、判断部３３は、析出物の種類を判断するために、Ｓ２０８において尿素水の温度を取得する。   When the torque of the motor 18 exceeds the upper limit torque Tmax (S207: Yes), the determination unit 33 acquires the temperature of the urea water from the temperature detection unit 35 (S208). When the torque of the motor 18 exceeds the upper limit torque Tmax, the load of the motor 18 has changed, which means that the resistance of the urea water flowing through the urea water passage 21 has increased. Therefore, the determination unit 33 determines that precipitates are generated in the urea water passage 21 and clogging occurs in the urea water passage 21. On the other hand, the determination unit 33 acquires the temperature of the urea water in S208 in order to determine the type of precipitate.

判断部３３は、Ｓ２０８で取得した尿素水の温度が融点以下であるか否かを判断する（Ｓ２０９）。判断部３３は、尿素水の温度が融点以下であるとき（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、尿素水の凍結によって析出物が発生していると判断し（Ｓ２１０）、ヒータ２２をオンする（Ｓ２１１）。一方、判断部３３は、尿素水の温度が融点より高いとき（Ｓ２０９：Ｎｏ）、尿素水に含まれる尿素が析出していると判断し（Ｓ２１２）、尿素水ポンプ１５から吐出する尿素水の圧力を高める（Ｓ２１３）。   The determination unit 33 determines whether or not the temperature of the urea water acquired in S208 is equal to or lower than the melting point (S209). When the temperature of the urea water is equal to or lower than the melting point (S209: Yes), the determination unit 33 determines that precipitates are generated due to freezing of the urea water (S210), and turns on the heater 22 (S211). On the other hand, when the temperature of the urea water is higher than the melting point (S209: No), the determination unit 33 determines that urea contained in the urea water is precipitated (S212), and the urea water discharged from the urea water pump 15 is determined. The pressure is increased (S213).

判断部３３は、Ｓ２１１でヒータ２２がオン、またはＳ２１３で尿素水ポンプ１５の吐出圧力が高められると、停止信号がオンされているか否かを判断する（Ｓ２１４）。判断部３３は、停止信号がオンされていると（Ｓ２１４：Ｙｅｓ）、モータ１８を含む尿素水ポンプ１５の作動を停止し（Ｓ２１６）、処理を終了する。一方、判断部３３は、停止信号がオンされていないと（Ｓ２１４：Ｎｏ）、Ｓ２０２へリターンし、Ｓ２０２以降の処理を繰り返す。   When the heater 22 is turned on in S211 or the discharge pressure of the urea water pump 15 is increased in S213, the determination unit 33 determines whether or not the stop signal is turned on (S214). When the stop signal is turned on (S214: Yes), the determination unit 33 stops the operation of the urea water pump 15 including the motor 18 (S216), and ends the process. On the other hand, if the stop signal is not turned on (S214: No), the determination unit 33 returns to S202 and repeats the processing after S202.

また、判断部３３は、Ｓ２０７でモータ１８のトルクが上限トルクＴｍａｘ以下であるとき（Ｓ２０７：Ｎｏ）、停止信号がオンされているか否かを判断する（Ｓ２１６）。モータ１８のトルクが上限トルクＴｍａｘ以下であるとき、モータ１８の負荷に生じる変化は小さい。したがって、判断部３３は、尿素水通路２１に析出物が発生しているおそれは小さいと判断する。判断部３３は、停止信号がオンされていないと判断すると（Ｓ２１６：Ｎｏ）、Ｓ２０６へリターンし、モータ１８のトルクの監視を継続する。一方、判断部３３は、Ｓ２１６において停止信号がオンされていると判断すると（Ｓ２１６：Ｙｅｓ）、モータ１８を含む尿素水ポンプ１５の作動を停止し（Ｓ２１５）、処理を終了する。   Further, when the torque of the motor 18 is equal to or lower than the upper limit torque Tmax in S207 (S207: No), the determination unit 33 determines whether or not the stop signal is turned on (S216). When the torque of the motor 18 is less than or equal to the upper limit torque Tmax, the change that occurs in the load of the motor 18 is small. Therefore, the determination unit 33 determines that the possibility that precipitates are generated in the urea water passage 21 is small. If the determination unit 33 determines that the stop signal is not turned on (S216: No), the process returns to S206 and continues to monitor the torque of the motor 18. On the other hand, if the determination part 33 determines that the stop signal is turned on in S216 (S216: Yes), the operation of the urea water pump 15 including the motor 18 is stopped (S215), and the process is ended.

以上説明した第２実施形態では、判断部３３は、トルク検出部４１で検出したモータ１８のトルクから、尿素水経路部１６において析出物が生じているか否かを判断する。尿素水経路部１６が形成する尿素水通路２１に析出物が発生すると、尿素水通路２１を流れる尿素水の抵抗は増加する。そのため、尿素水を吐出する尿素水ポンプ１５を駆動するモータ１８のトルクは変化する。そこで、トルク検出部４１はモータ１８のトルクを特性値として検出し、判断部３３はこのモータ１８のトルクの変化に基づいて析出物の発生の有無を判断する。したがって、尿素水ポンプ１５を駆動するモータ１８を作動させたまま析出物の発生を検出することができ、検出の応答性を高めることができる。   In the second embodiment described above, the determination unit 33 determines whether or not precipitates are generated in the urea water path unit 16 from the torque of the motor 18 detected by the torque detection unit 41. When precipitates are generated in the urea water passage 21 formed by the urea water passage portion 16, the resistance of the urea water flowing through the urea water passage 21 increases. Therefore, the torque of the motor 18 that drives the urea water pump 15 that discharges urea water changes. Therefore, the torque detection unit 41 detects the torque of the motor 18 as a characteristic value, and the determination unit 33 determines the presence or absence of precipitates based on the change in the torque of the motor 18. Therefore, the generation of precipitates can be detected while the motor 18 that drives the urea water pump 15 is operated, and the response of detection can be improved.

第２実施形態では、判断部３３は、モータ１８のトルクが上限トルクＴｍａｘを上回ると、尿素水経路部１６に析出物が発生していると判断する。モータ１８の回転数を一定に制御するとき、析出物によって尿素水経路部１６における抵抗が増加すると、モータ１８のトルクは増加する。そこで、判断部３３は、モータ１８のトルクが上限トルクＴｍａｘを上回ると、尿素水経路部１６に析出物が発生していると判断する。したがって、尿素水ポンプ１５を駆動するモータ１８を作動させたまま析出物の発生を検出することができ、検出の応答性を高めることができる。   In the second embodiment, when the torque of the motor 18 exceeds the upper limit torque Tmax, the determination unit 33 determines that precipitates are generated in the urea water path unit 16. When the rotational speed of the motor 18 is controlled to be constant, the torque of the motor 18 increases if the resistance in the urea water passage portion 16 increases due to precipitates. Therefore, when the torque of the motor 18 exceeds the upper limit torque Tmax, the determination unit 33 determines that precipitates are generated in the urea water path unit 16. Therefore, the generation of precipitates can be detected while the motor 18 that drives the urea water pump 15 is operated, and the response of detection can be improved.

第２実施形態では、上限トルクＴｍａｘは、トルク初期値Ｔｄに基づいて設定されている。トルク初期値Ｔｄは、モータ１８が安定して作動しているときに検出される。これにより、モータ１８のトルクの変動に基づく誤検出を低減することができ、析出物の検出精度を高めることができる。   In the second embodiment, the upper limit torque Tmax is set based on the initial torque value Td. The initial torque value Td is detected when the motor 18 is operating stably. Thereby, the erroneous detection based on the fluctuation | variation of the torque of the motor 18 can be reduced, and the detection accuracy of a deposit can be improved.

第２実施形態では、判断部３３は、温度検出部３５で検出した尿素水の温度に基づいて、析出物が尿素水の凍結によるものか、尿素水に含まれる固形成分の析出によるものなのかを判断する。そして、判断部３３は、尿素水の温度が融点以下であるとき、尿素水の凍結によって析出物が発生していると判断する。このとき、判断部３３は、尿素水経路部１６を流れる尿素水を加熱し、析出物を除去する。一方、判断部３３は、尿素水の温度が融点より高いとき、尿素水に含まれる尿素が固形成分として析出していると判断する。このとき、判断部３３は、尿素水ポンプ１５の吐出圧力を高め、析出物を除去する。このように尿素水の温度を検出することにより、析出物の種類が特定される。したがって、析出物の種類に基づいて、適した措置を図ることができる。   In the second embodiment, the determination unit 33 determines whether the precipitate is due to the freezing of urea water or the precipitation of solid components contained in the urea water based on the temperature of the urea water detected by the temperature detection unit 35. Judging. And the judgment part 33 judges that the precipitate has generate | occur | produced by freezing of urea water, when the temperature of urea water is below melting | fusing point. At this time, the determination unit 33 heats the urea water flowing through the urea water path unit 16 and removes the precipitate. On the other hand, the determination unit 33 determines that urea contained in the urea water is precipitated as a solid component when the temperature of the urea water is higher than the melting point. At this time, the determination unit 33 increases the discharge pressure of the urea water pump 15 to remove the precipitate. Thus, the kind of deposit is specified by detecting the temperature of urea water. Therefore, appropriate measures can be taken based on the type of precipitate.

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、１０は排気浄化装置、１３は排気通路、１４は尿素水タンク、１５は尿素水ポンプ、１６は尿素水経路部、１８はモータ、２３はインジェクタ、３０は制御装置、３２は回転数検出部（特性値検出手段）、３３は判断部（判断手段）、３５は温度検出部（温度検出手段）、４１はトルク検出部（特性値検出手段）を示す。   In the drawings, 10 is an exhaust purification device, 13 is an exhaust passage, 14 is a urea water tank, 15 is a urea water pump, 16 is a urea water path section, 18 is a motor, 23 is an injector, 30 is a control device, and 32 is the number of revolutions. A detection unit (characteristic value detection unit), 33 a determination unit (determination unit), 35 a temperature detection unit (temperature detection unit), and 41 a torque detection unit (characteristic value detection unit).

Claims (8)

尿素水を貯える尿素水タンク（１４）と、前記尿素水タンク（１４）に貯えられている尿素水を排気通路（１３）を流れる排気に噴射するインジェクタ（２３）と、前記尿素水タンク（１４）と前記インジェクタ（２３）とを接続する尿素水経路部（１６）と、前記尿素水タンク（１４）に貯えられている尿素水を加圧して前記尿素水経路部（１６）を経由して前記インジェクタ（２３）へ供給する尿素水ポンプ（１５）とを備える排気浄化装置（１０）において、前記インジェクタ（２３）から噴射される尿素水で排気に含まれる窒素酸化物を還元する前記排気浄化装置（１０）を制御する制御装置（３０）であって、
前記尿素水ポンプ（１５）を駆動するモータ（１８）の特性値を検出する特性値検出手段（３２、４１）と、
前記特性値検出手段（３２、４１）で検出した前記モータ（１８）の特性値から、前記尿素水経路部（１６）において析出物が生じているか否かを判断する判断手段（３３）と、
を備える排気浄化装置の制御装置。 A urea water tank (14) for storing urea water, an injector (23) for injecting urea water stored in the urea water tank (14) into exhaust gas flowing through an exhaust passage (13), and the urea water tank (14 ) And the injector (23), and the urea water passage part (16) and the urea water stored in the urea water tank (14) are pressurized to pass through the urea water path part (16). In the exhaust gas purification device (10) comprising a urea water pump (15) for supplying to the injector (23), the exhaust gas purification for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas with urea water injected from the injector (23). A control device (30) for controlling the device (10),
Characteristic value detection means (32, 41) for detecting a characteristic value of a motor (18) for driving the urea water pump (15);
A judgment means (33) for judging whether or not precipitates are generated in the urea water path section (16) from the characteristic values of the motor (18) detected by the characteristic value detection means (32, 41);
A control device for an exhaust emission control device. 前記特性値検出手段（３２）は、前記モータ（１８）の回転数を検出する請求項１記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein the characteristic value detecting means (32) detects the rotational speed of the motor (18). 前記判断手段（３３）は、前記特性値検出手段（３２）で検出した前記モータ（１８）の回転数が、予め設定された下限回転数を下回ると、前記尿素水経路部（１６）において析出物が生じていると判断する請求項２記載の制御装置。   When the rotational speed of the motor (18) detected by the characteristic value detection means (32) falls below a preset lower limit rotational speed, the determination means (33) deposits in the urea water path section (16). The control device according to claim 2, wherein it is determined that an object has occurred. 前記判断手段（３３）は、前記モータ（１８）が安定して作動しているときに検出された回転数初期値に基づいて前記下限回転数を設定する請求項３記載の制御装置。   The control device according to claim 3, wherein the determination means (33) sets the lower limit rotational speed based on an initial rotational speed value detected when the motor (18) is operating stably. 前記特性値検出手段（４１）は、前記モータ（１８）のトルクを検出する請求項１記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein the characteristic value detecting means (41) detects a torque of the motor (18). 前記判断手段（３３）は、前記特性値検出手段（４１）で検出した前記モータ（１８）のトルクが、予め設定された上限トルクを上回ると、前記尿素水経路部（１６）において析出物が生じていると判断する請求項５記載の制御装置。   When the torque of the motor (18) detected by the characteristic value detection means (41) exceeds a preset upper limit torque, the determination means (33) causes precipitates in the urea water path section (16). The control device according to claim 5, wherein the control device determines that it has occurred. 前記判断手段（３３）は、前記モータ（１８）が安定して作動しているときに検出されたトルク初期値に基づいて前記上限トルクを設定する請求項６記載の制御装置。   The control device according to claim 6, wherein the determination means (33) sets the upper limit torque based on an initial torque value detected when the motor (18) is operating stably. 尿素水の温度を検出する温度検出手段（３５）をさらに備え、
前記判断手段（３３）は、前記温度検出手段（３５）で検出した尿素水の温度に基づいて、前記析出物が尿素水の凍結によるものか、前記尿素水に含まれる固形成分の析出によるものかを判断する請求項１から７のいずれか一項記載の制御装置。 A temperature detecting means (35) for detecting the temperature of the urea water;
The determination means (33) is based on the temperature of the urea water detected by the temperature detection means (35), whether the precipitate is due to freezing of urea water or the precipitation of solid components contained in the urea water. The control device according to claim 1, which determines whether
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