JP2018123792A - Abnormality diagnostic device and reducing agent injection system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abnormality diagnostic device capable of diagnosing an abnormality of a reducing agent injection device while suppressing consumption of a reducing agent and a reducing agent injection system including the abnormality diagnostic device.SOLUTION: An introduction control section 42 performs introduction control of a reducing agent pump 33 to introduce air to a connection passage 34 by sucking a reducing agent from an injection valve 31 to a storage tank 32 with the injection valve 31 opened. A pressure control section 43 performs pressure-feed control of the reducing agent pump 33 with the injection valve 31 closed to increase pressure of the connection passage introduced through the introduction control, so as to pressure-feed the reducing agent to the connection passage. An injection control section 44 performs injection control of the injection valve 31 to inject air compressed through the pressure-feed control. An abnormality diagnosis section 45 diagnoses an abnormality of a reducing agent injection device 30 on the basis of post-injection pressure that is pressure of the reducing agent in the connection passage 34 after the injection control is performed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関から排出される排気を浄化するために還元剤を排気中へ噴射する還元剤噴射装置に生じた異常を診断する異常診断装置、およびこの異常診断装置を含む還元剤噴射システムに関する。   The present invention relates to an abnormality diagnosing device for diagnosing an abnormality occurring in a reducing agent injection device that injects a reducing agent into exhaust gas in order to purify exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and a reducing agent injection system including the abnormality diagnosing device. About.

従来、車両等に搭載されたエンジンから排出される排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するシステムとして排気浄化システムが知られている。排気浄化システムは、排気が流通する排気通路に配置された触媒装置と還元剤噴射装置とを備える。還元剤噴射装置は、ＮＯｘ浄化要求がある場合に触媒装置よりも上流側から還元剤として尿素水を排気通路の排気中へ噴射する。触媒装置は、選択還元触媒が担持され、噴射された尿素水とＮＯｘとの還元反応を選択還元触媒上で促進することでＮＯｘを浄化する。   Conventionally, an exhaust purification system is known as a system for purifying nitrogen oxide (NOx) contained in exhaust discharged from an engine mounted on a vehicle or the like. The exhaust purification system includes a catalyst device and a reducing agent injection device disposed in an exhaust passage through which exhaust flows. When there is a NOx purification request, the reducing agent injection device injects urea water as a reducing agent into the exhaust gas in the exhaust passage from the upstream side of the catalyst device. The catalytic device carries a selective reduction catalyst and purifies NOx by promoting a reduction reaction between the injected urea water and NOx on the selective reduction catalyst.

このような排気浄化システムに備えられる還元剤噴射装置は、尿素水を排気中へ噴射する噴射弁および尿素水を貯留する貯留タンクから接続通路を介して尿素水を噴射弁へ圧送するポンプを備える。   A reducing agent injection device provided in such an exhaust purification system includes an injection valve that injects urea water into the exhaust gas, and a pump that pumps urea water to the injection valve through a connection passage from a storage tank that stores urea water. .

ここで、尿素水は所定の温度域で尿素結晶を生じる性質を有する。尿素結晶は、尿素水を噴射するために噴射弁に形成された噴孔を閉塞したり、噴孔の閉弁と開弁とを行う弁体に固着したりする場合がある。噴孔の閉塞および弁体の固着は、噴孔が開いたまま閉じられなくなる開固着または噴孔が閉じたまま開かなくなる閉固着の要因となる。つまり、尿素結晶は、尿素水の噴射が一時的に行えなくなる噴射弁作動不良といった噴射弁の異常を起こすことがある。   Here, the urea water has a property of generating urea crystals in a predetermined temperature range. The urea crystal may block a nozzle hole formed in the injection valve for injecting urea water, or may adhere to a valve body that closes and opens the nozzle hole. The blockage of the nozzle holes and the sticking of the valve body cause the open sticking that cannot be closed while the nozzle hole is open or the close sticking that cannot be opened while the nozzle hole is closed. That is, the urea crystal may cause an abnormality of the injection valve such as an injection valve malfunction that temporarily disables the injection of urea water.

また、還元剤の種類に拘わらず、排気に含まれる煤等の微粒子または未燃燃料が噴孔を介して噴射弁内に浸入し、弁体の摺動部分等に付着して固化することにより、閉固着または開固着を生じる場合もある。   Regardless of the type of reducing agent, particulates such as soot contained in the exhaust or unburned fuel enter the injection valve through the injection hole, and adhere to the sliding part of the valve body and solidify. In some cases, closed sticking or open sticking may occur.

そこで、特許文献１では、噴射弁であるインジェクタの作動不良を診断するため、接続通路である配管の尿素水の圧力をポンプで昇圧し、インジェクタの試験噴射として昇圧された尿素水の噴射を行う。そして、尿素水の噴射前と噴射後との配管の尿素水の圧力降下に基づき、インジェクタ作動不良の有無を診断している。   Therefore, in Patent Document 1, in order to diagnose the malfunction of the injector that is the injection valve, the pressure of the urea water in the pipe that is the connection passage is increased by a pump, and the pressurized urea water is injected as a test injection of the injector. . Then, based on the pressure drop of the urea water in the pipe before and after the urea water injection, the presence or absence of the injector operation failure is diagnosed.

特開２０１３−１１３２０２号公報JP2013-113202A

特許文献１では、インジェクタ作動不良の有無を診断するためにインジェクタの試験噴射を行う。つまり、ＮＯｘ浄化要求がない場合であっても尿素水を噴射する。そのため、噴射された尿素水がＮＯｘの浄化のために適切に使用されない可能性がある。一般的に、インジェクタ作動不良の有無を診断するために試験噴射される尿素水の量は、ＮＯｘ浄化要求がある場合に噴射される尿素水の量よりも多い。よって、インジェクタの作動不良の有無を診断するために尿素水が噴射されると、ＮＯｘの浄化のために適切に使用されない尿素水を消費する可能性がある。   In Patent Document 1, a test injection of an injector is performed in order to diagnose the presence or absence of an injector operation failure. That is, urea water is injected even when there is no NOx purification request. Therefore, there is a possibility that the injected urea water is not properly used for NOx purification. Generally, the amount of urea water that is injected for test in order to diagnose the presence or absence of injector malfunction is larger than the amount of urea water that is injected when there is a NOx purification request. Therefore, when urea water is injected to diagnose the presence or absence of malfunction of the injector, urea water that is not properly used for NOx purification may be consumed.

そこで、本発明は上記事項を鑑みてなされたものであり、その目的は、還元剤の消費を抑制しつつ、還元剤噴射装置の異常を診断することが可能な異常診断装置、およびこの異常診断装置を含む還元剤噴射システムを提供することである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above matters, and an object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis device capable of diagnosing abnormality of a reducing agent injection device while suppressing consumption of the reducing agent, and the abnormality diagnosis. A reducing agent injection system including the apparatus is provided.

上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。尚、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。   In order to achieve the above object, the following technical means are adopted. The reference numerals in parentheses described in the claims and in this section indicate the correspondence with specific means described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope of the invention. .

開示される第一態様は、内燃機関（１０）から排出される排気を浄化するために貯留タンクに貯留された還元剤を排気中へ噴射する噴射弁（３１）と、貯留タンクと噴射弁とを接続する接続通路（３４）を介して貯留タンクから噴射弁への還元剤の圧送と、噴射弁から貯留タンクへの還元剤の吸引とを行う還元剤ポンプ（３３）と、を備える還元剤噴射装置（３０）の異常を診断する異常診断装置であって、接続通路の圧力を取得する圧力取得部（４１）と、噴射弁の開弁状態で貯留タンクへ還元剤を吸引することで、接続通路に空気を導入するように還元剤ポンプを導入制御する導入制御部（４２）と、導入制御によって導入された接続通路の圧力が上昇するように噴射弁の閉弁状態で還元剤ポンプの圧送制御を行い、還元剤を接続通路に圧送させる圧力制御部（４３）と、圧縮された空気を噴射するように噴射弁を噴射制御する噴射制御部（４４）と、噴射制御後の接続通路の圧力である噴射後圧力（Ｐ１）に基づき還元剤噴射装置の異常を診断する異常診断部（４５）と、を備える異常診断装置である。   The first mode disclosed is an injection valve (31) for injecting a reducing agent stored in a storage tank into the exhaust gas in order to purify exhaust gas discharged from the internal combustion engine (10), and a storage tank and an injection valve. A reducing agent comprising a reducing agent pump (33) for pumping the reducing agent from the storage tank to the injection valve and sucking the reducing agent from the injection valve to the storage tank via the connection passage (34) connecting An abnormality diagnosing device for diagnosing an abnormality in the injection device (30), the pressure acquisition unit (41) for acquiring the pressure of the connection passage, and by sucking the reducing agent into the storage tank with the injection valve opened, An introduction control unit (42) for introducing and controlling the reducing agent pump to introduce air into the connection passage, and the reducing agent pump in a closed state so that the pressure of the connection passage introduced by the introduction control is increased. Performs pressure-feed control and puts the reducing agent into the connection passage A pressure control unit (43) to be sent, an injection control unit (44) that controls the injection valve to inject compressed air, and a post-injection pressure (P1) that is the pressure of the connection passage after the injection control And an abnormality diagnosing unit (45) for diagnosing abnormality of the reducing agent injection device.

開示される第二態様は、内燃機関（１０）から排出される排気を浄化するために貯留タンクに貯留された還元剤を排気中へ噴射する噴射弁（３１）と、貯留タンクと噴射弁とを接続する接続通路（３４）を介して貯留タンクから噴射弁への還元剤の圧送と、噴射弁から貯留タンクへの還元剤の吸引とを行う還元剤ポンプ（３３）と、を備える還元剤噴射装置（３０）と、還元剤噴射装置の異常を診断する異常診断装置（４０）と、を備え、異常診断装置は、接続通路の圧力を取得する圧力取得部（４１）と、噴射弁の開弁状態で貯留タンクへ還元剤を吸引することで、接続通路に空気を導入するように還元剤ポンプを導入制御する導入制御部（４２）と、導入制御によって導入された接続通路の圧力が上昇するように噴射弁の閉弁状態で還元剤ポンプの圧送制御を行い、還元剤を接続通路に圧送させる圧力制御部（４３）と、圧縮された空気を噴射するように噴射弁を噴射制御する噴射制御部（４４）と、噴射制御後の接続通路の圧力である噴射後圧力（Ｐ１）に基づき還元剤噴射装置の異常を診断する異常診断部（４５）と、を備える還元剤噴射システムである。   The second mode disclosed is an injection valve (31) for injecting a reducing agent stored in a storage tank into the exhaust to purify exhaust exhausted from the internal combustion engine (10), a storage tank, and an injection valve. A reducing agent comprising a reducing agent pump (33) for pumping the reducing agent from the storage tank to the injection valve and sucking the reducing agent from the injection valve to the storage tank via the connection passage (34) connecting And an abnormality diagnosis device (40) for diagnosing an abnormality of the reducing agent injection device. The abnormality diagnosis device includes a pressure acquisition unit (41) for acquiring the pressure of the connection passage, and an injection valve By introducing the reducing agent into the storage tank in the valve open state, the introduction control unit (42) for controlling the introduction of the reducing agent pump so as to introduce air into the connection passage, and the pressure of the connection passage introduced by the introduction control is Reduce with the injection valve closed so that it rises A pressure control unit (43) that performs pumping control of the pump and pumps the reducing agent into the connection passage, an injection control unit (44) that controls the injection valve to inject compressed air, and a post-injection control unit An abnormality diagnosing unit (45) for diagnosing an abnormality of the reducing agent injection device based on a post-injection pressure (P1) that is a pressure of a connection passage.

上記第一態様および第二態様によれば、導入制御部が還元剤ポンプを導入制御し、圧力制御部が接続通路に導入された空気を圧縮するとともに接続通路の還元剤を所定圧力まで上昇させる。そして、圧縮された空気を噴射するように噴射制御部が噴射弁を噴射制御する。このとき、還元剤噴射装置が正常な状態であれば、噴射制御部が噴射制御を行うと圧縮された空気が噴射弁から噴射されて、接続通路全体の圧力が降下する。つまり、空気を噴射した場合においても、還元剤を噴射した場合と同様に接続通路の圧力は降下する。そのため、異常診断部は、噴射制御後の接続通路の還元剤の圧力である噴射後圧力に基づき還元剤噴射装置の異常を診断することが可能である。   According to the first aspect and the second aspect, the introduction control unit controls the introduction of the reducing agent pump, and the pressure control unit compresses the air introduced into the connection passage and raises the reducing agent in the connection passage to a predetermined pressure. . And an injection control part carries out injection control of an injection valve so that compressed air may be injected. At this time, if the reducing agent injection device is in a normal state, when the injection control unit performs the injection control, the compressed air is injected from the injection valve, and the pressure of the entire connection passage decreases. That is, even when air is injected, the pressure in the connection passage decreases as in the case where the reducing agent is injected. Therefore, the abnormality diagnosis unit can diagnose abnormality of the reducing agent injection device based on the post-injection pressure that is the pressure of the reducing agent in the connection passage after the injection control.

これにより、還元剤の消費を抑制しつつ、還元剤噴射装置の異常を診断することが可能な異常診断装置、およびこの異常診断装置を含む還元剤噴射システムを提供することが可能である。   Thereby, it is possible to provide an abnormality diagnosis device capable of diagnosing an abnormality of the reducing agent injection device while suppressing consumption of the reducing agent, and a reducing agent injection system including the abnormality diagnosis device.

第一実施形態の還元剤噴射装置を適用した排気浄化システムを示すシステム図。The system figure which shows the exhaust gas purification system to which the reducing agent injection apparatus of 1st embodiment is applied. 第一実施形態の還元剤噴射装置の異常診断の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of abnormality diagnosis of the reducing agent injection apparatus of 1st embodiment. 第一実施形態の還元剤噴射装置の異常診断の作動例を示すタイムチャート。The time chart which shows the operation example of the abnormality diagnosis of the reducing agent injection apparatus of 1st embodiment. 第二実施形態の吸い戻し機能の異常診断の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of abnormality diagnosis of the suck back function of 2nd embodiment. 第二実施形態の吸い戻し機能の異常診断の作動例を示すタイムチャート。The time chart which shows the operation example of the abnormality diagnosis of the suck back function of 2nd embodiment.

以下、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。   Hereinafter, a plurality of modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, portions corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted. In each embodiment, when only a part of the configuration is described, the other configurations described above can be applied to other portions of the configuration.

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態に関して、図１〜図３を用いて説明する。図１のように、車両には、走行用駆動源として内燃機関、たとえばディーゼルエンジン１０（以下、「エンジン１０」という）が搭載されている。エンジン１０から排出された排気は、排気通路１１を流通し、車両の外へ排出される。この排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する装置として、排気浄化システム２０が搭載されている。排気浄化システム２０は、排気通路１１に配置され、選択還元触媒が担持されたＳＣＲ装置２３と、還元剤としてアンモニアの前駆体である尿素水を排気に噴射する還元剤噴射装置３０、および制御装置４０を備える。また、排気浄化システム２０は、排気通路１１の上流からＤＯＣ装置２１、ＤＰＦ装置２２、ＡＳＣ装置２４およびＮＯｘセンサ２５を備える。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, an internal combustion engine such as a diesel engine 10 (hereinafter referred to as “engine 10”) is mounted on the vehicle as a driving source for traveling. The exhaust discharged from the engine 10 flows through the exhaust passage 11 and is discharged outside the vehicle. An exhaust gas purification system 20 is mounted as a device for purifying nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas. The exhaust purification system 20 is disposed in the exhaust passage 11 and has an SCR device 23 carrying a selective reduction catalyst, a reducing agent injection device 30 that injects urea water, which is a precursor of ammonia as a reducing agent, into the exhaust, and a control device. 40. The exhaust purification system 20 includes a DOC device 21, a DPF device 22, an ASC device 24, and a NOx sensor 25 from upstream of the exhaust passage 11.

ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：ＳＣＲ）装置２３は、ＤＰＦ装置２２とＡＳＣ装置２４との間に配置されている。ＳＣＲ装置２３に担持された選択還元触媒は、アンモニアを還元剤としてＮＯｘを還元する。選択触媒で還元されたＮＯｘは、水および窒素等に分解される。   An SCR (Selective Catalytic Reduction: SCR) device 23 is disposed between the DPF device 22 and the ASC device 24. The selective reduction catalyst supported on the SCR device 23 reduces NOx using ammonia as a reducing agent. NOx reduced by the selective catalyst is decomposed into water and nitrogen.

ＤＯＣ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ）装置２１は、白金等の酸化触媒を担体に担持させて構成されており、排気に含まれているＣＯやＨＣを酸化して浄化する。ＤＰＦ装置２２は、排気に含まれている微粒子を捕集する。そして、ＤＰＦ装置２２に捕集された微粒子は、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）装置２２を定期的に高温にすることで燃焼させて浄化（ＤＰＦ再生）される。ＡＳＣ（Ａｍｍｏｎｉａ Ｓｌｉｐ Ｃａｔａｌｙｓｔ）装置２４は、未反応のままＳＣＲ装置２３を通過してしまった余剰のアンモニアを酸化処理することで無害化している。   The DOC (Diesel Oxidation Catalyst) device 21 is configured by supporting an oxidation catalyst such as platinum on a carrier, and oxidizes and purifies CO and HC contained in exhaust gas. The DPF device 22 collects fine particles contained in the exhaust. The fine particles collected by the DPF device 22 are burned and purified (DPF regeneration) by periodically setting the DPF (Diesel Particulate Filter) device 22 to a high temperature. An ASC (Ammonia Slip Catalyst) device 24 is rendered harmless by oxidizing excess ammonia that has passed through the SCR device 23 without being reacted.

還元剤噴射装置３０は、噴射弁３１、貯留タンク３２、還元剤ポンプ３３および貯留タンク３２と噴射弁３１とを接続する接続通路３４を備える。   The reducing agent injection device 30 includes an injection valve 31, a storage tank 32, a reducing agent pump 33, and a connection passage 34 that connects the storage tank 32 and the injection valve 31.

噴射弁３１は、排気通路１１の排気中へ尿素水を噴射する。噴射弁３１は、排気通路１１のうちＤＰＦ装置２２とＳＣＲ装置２３との間、つまりＳＣＲ装置２３よりも上流側の排気に尿素水を噴射することができる位置に配置されている。噴射弁３１は、先端に尿素水を噴射するための噴孔３１ａが形成されている。噴孔３１ａは、噴射弁３１に設けられた弁体であるニードル３１ｂの変位によって開閉される。本実施形態においては、噴射弁３１として電磁弁が用いられている。噴射弁３１への通電と非通電とを切り替えることで、ニードル３１ｂが作動して噴孔３１ａの開弁と閉弁とが切り替えられる。   The injection valve 31 injects urea water into the exhaust gas in the exhaust passage 11. The injection valve 31 is disposed in the exhaust passage 11 between the DPF device 22 and the SCR device 23, that is, at a position where urea water can be injected into the exhaust upstream of the SCR device 23. The injection valve 31 has a nozzle hole 31a for injecting urea water at the tip. The injection hole 31a is opened and closed by the displacement of a needle 31b which is a valve body provided in the injection valve 31. In the present embodiment, an electromagnetic valve is used as the injection valve 31. By switching between energization and non-energization of the injection valve 31, the needle 31b is operated to switch between opening and closing of the injection hole 31a.

貯留タンク３２には、ＮＯｘ浄化効率および耐寒性を考慮した濃度（例えば３２．５重量％）に調整された尿素水が貯留されている。   The storage tank 32 stores urea water adjusted to a concentration (for example, 32.5% by weight) in consideration of NOx purification efficiency and cold resistance.

還元剤ポンプ３３は、接続通路３４のうち貯留タンク３２から噴射弁３１までの間に配置されており、接続通路３４を介して貯留タンク３２から噴射弁３１へ還元剤である尿素水の圧送と、噴射弁３１から貯留タンク３２への尿素水の吸引とを行う。還元剤ポンプ３３は、電動機を備える。還元剤ポンプ３３は、電動機の駆動に伴い正回転で作動させることにより尿素水の圧送を行い、逆回転で作動させることにより尿素水の吸引を行う。   The reducing agent pump 33 is disposed between the storage tank 32 and the injection valve 31 in the connection passage 34, and pumps urea water as a reducing agent from the storage tank 32 to the injection valve 31 via the connection passage 34. Then, urea water is sucked from the injection valve 31 to the storage tank 32. The reducing agent pump 33 includes an electric motor. The reducing agent pump 33 pumps urea water by operating in the forward rotation as the electric motor is driven, and sucks urea water by operating in the reverse rotation.

接続通路３４には、接続通路３４を流通する流体の圧力を測定する圧力センサ３５が配置されている。接続通路３４の内径は望ましくは６ｍｍ以下であり、さらに望ましくは３ｍｍである。   A pressure sensor 35 that measures the pressure of the fluid flowing through the connection passage 34 is disposed in the connection passage 34. The inner diameter of the connection passage 34 is desirably 6 mm or less, and more desirably 3 mm.

制御装置４０は、電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。制御装置４０は、少なくとも一つの演算処理装置、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体としての少なくとも一つのメモリ装置、出力回路および入力回路を有する。メモリ装置は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。メモリ装置は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御装置４０には、圧力センサ３５およびＮＯｘセンサ２５が電気的に接続されている。さらに、制御装置４０には、エンジン１０の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ、還元剤ポンプ３３の回転速度を検出するポンプ回転速度センサおよび外気温度を検出する外気温度センサ等も電気的に接続されている。   The control device 40 is an electronic control device (ECU: Electronic Control Unit). The control device 40 has at least one arithmetic processing device, at least one memory device as a storage medium for storing programs and data, an output circuit, and an input circuit. The memory device is a non-transitional tangible storage medium that stores a computer-readable program in a non-temporary manner. The memory device can be provided by a semiconductor memory or a magnetic disk. A pressure sensor 35 and a NOx sensor 25 are electrically connected to the control device 40. Further, the control device 40 is also electrically connected to an engine rotation speed sensor that detects the rotation speed of the engine 10, a pump rotation speed sensor that detects the rotation speed of the reducing agent pump 33, an outside air temperature sensor that detects the outside air temperature, and the like. Has been.

制御装置４０は、これらのセンサの検出結果を参照しつつ、各種の処理を実行する。例えば、制御装置４０は、複数のセンサの検出結果を参照し、排気へ尿素水を噴射する必要がある（以下、「ＮＯｘ浄化要求」という）場合に、噴射弁３１の開閉状態を制御することで、噴射弁３１を噴射制御する。具体的には、噴射弁３１に開弁信号を出力することにより、噴射弁３１を通電状態として開弁させる。また、噴射弁３１に閉弁信号を出力することにより、噴射弁３１を非通電状態とし閉弁させる。尚、噴射弁３１からの尿素水の噴射量、噴射時間および噴射タイミングは、排気通路１１に備えられたＮＯｘセンサ２５の検出結果に基づき、フィードバック制御される。   The control device 40 executes various processes while referring to the detection results of these sensors. For example, the control device 40 refers to the detection results of a plurality of sensors, and controls the open / close state of the injection valve 31 when it is necessary to inject urea water into the exhaust (hereinafter referred to as “NOx purification request”). Thus, the injection valve 31 is controlled to be injected. Specifically, by outputting a valve opening signal to the injection valve 31, the injection valve 31 is opened in an energized state. Further, by outputting a valve closing signal to the injection valve 31, the injection valve 31 is brought into a non-energized state and is closed. The urea water injection amount, injection time, and injection timing from the injection valve 31 are feedback-controlled based on the detection result of the NOx sensor 25 provided in the exhaust passage 11.

また、制御装置４０は、圧力センサ３５により検出される接続通路３４の尿素水圧力が目標とする圧力と一致するように、還元剤ポンプ３３の回転速度をフィードバック制御する。さらに、制御装置４０は、メモリ装置に記憶された所定のプログラムを演算処置装置により実行し圧力取得部４１、導入制御部４２、圧力制御部４３、噴射制御部４４および異常診断部４５を機能ブロックとして構築する。これにより、制御装置４０は、還元剤噴射装置３０の異常を診断する異常診断装置として機能する。   Further, the control device 40 feedback-controls the rotational speed of the reducing agent pump 33 so that the urea water pressure in the connection passage 34 detected by the pressure sensor 35 matches the target pressure. Further, the control device 40 executes a predetermined program stored in the memory device by the arithmetic treatment device, and functions the pressure acquisition unit 41, the introduction control unit 42, the pressure control unit 43, the injection control unit 44, and the abnormality diagnosis unit 45. Build as. Thereby, the control device 40 functions as an abnormality diagnosis device that diagnoses an abnormality of the reducing agent injection device 30.

尚、還元剤噴射装置３０および制御装置４０を有するものが還元剤噴射システム５０に該当する。   In addition, what has the reducing agent injection apparatus 30 and the control apparatus 40 corresponds to the reducing agent injection system 50.

次に、制御装置４０が異常診断装置として機能する場合の診断フローについて図２を用いて説明する。この診断フローは、メモリ装置に記憶された異常診断プログラムを処理する制御装置４０により、イグニッションスイッチがＯＮの期間に所定の時間毎に繰り返し実行される。   Next, a diagnosis flow when the control device 40 functions as an abnormality diagnosis device will be described with reference to FIG. This diagnosis flow is repeatedly executed at predetermined time intervals while the ignition switch is ON by the control device 40 that processes the abnormality diagnosis program stored in the memory device.

まずステップＳ１０１で、仮異常判定部が仮異常の有無を判定する。仮異常診断部は、機能ブロックとして制御装置４０に構築されている。仮異常とは、還元剤噴射装置３０に何か異常がある可能性がある場合を意味する。例えば、仮異常の有無の判定は、ＮＯｘ浄化率の低下の有無に基づき行う。具体的には、エンジン１０の状態から推定される排気のＮＯｘ含有量と排気通路１１に備えられたＮＯｘセンサ２５の検出結果とからＮＯｘ浄化率を算出し、ＮＯｘ浄化率が低下しているか否かを仮異常判定部が判定する。ステップＳ１０１で仮異常があると判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。一方、仮異常がないと判定された場合には、図２の診断フローを終了する。   First, in step S101, the temporary abnormality determination unit determines whether or not there is a temporary abnormality. The temporary abnormality diagnosis unit is constructed in the control device 40 as a functional block. The temporary abnormality means a case where there is a possibility that there is an abnormality in the reducing agent injection device 30. For example, the determination of whether or not there is a temporary abnormality is made based on the presence or absence of a decrease in the NOx purification rate. Specifically, the NOx purification rate is calculated from the NOx content of the exhaust estimated from the state of the engine 10 and the detection result of the NOx sensor 25 provided in the exhaust passage 11, and whether or not the NOx purification rate is reduced. This is determined by the provisional abnormality determination unit. If it is determined in step S101 that there is a temporary abnormality, the process proceeds to step S102. On the other hand, when it is determined that there is no temporary abnormality, the diagnosis flow of FIG.

続いて、ステップＳ１０２では、接続通路３４の尿素水の吸引と、接続通路３４への空気の導入を行う。具体的には、噴射弁３１が開弁した状態で、接続通路３４を介して噴射弁３１から貯留タンク３２へ尿素水を吸引することで尿素水を貯留タンク３２へ回収するように導入制御部４２が還元剤ポンプ３３を制御する。つまり、導入制御部４２は、還元剤ポンプ３３を逆回転で作動させることにより尿素水の吸引を行う。この時、開弁している噴射弁３１を介して排気通路１１の空気が接続通路３４へ引き込まれる。そのため、尿素水が吸引されることで接続通路３４には空気が導入される。接続通路３４に空気を導入するために要する期間である導入期間は、予め実験等により算出されメモリ装置に記憶されている。導入制御部４２は、メモリ装置に記憶された導入期間、還元剤ポンプ３３を逆回転で作動させる。還元剤ポンプ３３を導入期間作動させると、ステップＳ１０３へ移行する。   Subsequently, in step S <b> 102, urea water in the connection passage 34 is sucked and air is introduced into the connection passage 34. Specifically, in the state where the injection valve 31 is opened, the introduction control unit is configured to suck the urea water from the injection valve 31 to the storage tank 32 via the connection passage 34 so as to collect the urea water into the storage tank 32. 42 controls the reducing agent pump 33. That is, the introduction control unit 42 sucks urea water by operating the reducing agent pump 33 in the reverse rotation. At this time, the air in the exhaust passage 11 is drawn into the connection passage 34 via the opened injection valve 31. Therefore, air is introduced into the connection passage 34 by the urea water being sucked. The introduction period, which is a period required to introduce air into the connection passage 34, is calculated in advance by experiments or the like and stored in the memory device. The introduction control unit 42 operates the reducing agent pump 33 in the reverse rotation for the introduction period stored in the memory device. When the reducing agent pump 33 is operated during the introduction period, the process proceeds to step S103.

次にステップＳ１０３では、噴射弁３１の閉弁状態で噴射弁３１へ尿素水を圧送するように、圧力制御部４３は還元剤ポンプ３３を正回転で作動させる圧送制御を行う。さらに、圧送された尿素水で接続通路３４に導入された空気を圧縮するとともに、接続通路３４の尿素水が所定圧力Ｐまで上昇するように圧力制御部４３が還元剤ポンプ３３を制御する。噴射弁３１は接続通路３４よりも高い位置に配置されているため噴射弁３１の閉弁状態で接続通路３４へ尿素水が吐出されると、接続通路３４に導入された空気は、還元剤ポンプ３３から最も離れた噴射弁３１側で尿素水により圧縮される。尚、所定圧力Ｐは、ＮＯｘ浄化要求がある場合の接続通路３４の尿素水の圧力よりも高い値としてメモリ装置に予め設定されている。接続通路３４の尿素水の圧力が所定圧力ＰになるとステップＳ１０４へ移行する。   Next, in step S103, the pressure control unit 43 performs pressure control for operating the reducing agent pump 33 in a normal rotation so that urea water is pressure-fed to the injection valve 31 with the injection valve 31 closed. Further, the pressure control unit 43 controls the reducing agent pump 33 so that the air introduced into the connection passage 34 is compressed with the pressure-fed urea water and the urea water in the connection passage 34 rises to a predetermined pressure P. Since the injection valve 31 is disposed at a position higher than the connection passage 34, when urea water is discharged to the connection passage 34 with the injection valve 31 closed, the air introduced into the connection passage 34 is reduced to the reducing agent pump. Compressed by urea water on the injection valve 31 side farthest from 33. The predetermined pressure P is preset in the memory device as a value higher than the pressure of the urea water in the connection passage 34 when there is a NOx purification request. When the pressure of the urea water in the connection passage 34 reaches the predetermined pressure P, the process proceeds to step S104.

ステップＳ１０４では、噴射制御部４４が噴射弁３１の噴射制御を行う。噴射弁３１が噴射制御されると、接続通路３４の噴射弁３１側に圧縮された空気は排気通路１１の排気中へ噴射される。ステップＳ１０４では、噴射制御部４４は空気の噴射を一回行う。噴射制御部４４により噴射弁３１の噴射制御が行われるとステップＳ１０５へ移行する。   In step S <b> 104, the injection control unit 44 performs injection control of the injection valve 31. When the injection valve 31 is controlled to be injected, the air compressed to the injection valve 31 side of the connection passage 34 is injected into the exhaust passage 11. In step S104, the injection control unit 44 performs air injection once. When the injection control of the injection valve 31 is performed by the injection control unit 44, the process proceeds to step S105.

ステップＳ１０５では、接続通路３４の尿素水の噴射後圧力Ｐ１を圧力取得部４１が取得する。噴射弁３１の噴射制御が行われると接続通路３４の尿素水の圧力は、噴射弁３１から噴射された空気の量に応じて低下する。そのため、ステップＳ１０５では、噴射後圧力Ｐ１と所定圧力Ｐとの差から圧力変化量ΔＰを絶対値として算出する。   In step S105, the pressure acquisition unit 41 acquires the post-injection pressure P1 of urea water in the connection passage 34. When the injection control of the injection valve 31 is performed, the pressure of the urea water in the connection passage 34 decreases according to the amount of air injected from the injection valve 31. Therefore, in step S105, the pressure change amount ΔP is calculated as an absolute value from the difference between the post-injection pressure P1 and the predetermined pressure P.

次にステップＳ１０６からステップＳ１１２で異常診断部４５が還元剤噴射装置３０の異常診断を行う。異常診断部４５は、予め実験等により算出されメモリ装置に記憶された固着診断閾値Ｔｈ１、不具合診断閾値Ｔｈ２および正常診断閾値Ｔｈ３を用いて、還元剤噴射装置３０の異常原因を診断する。固着診断閾値Ｔｈ１、不具合診断閾値Ｔｈ２および正常診断閾値Ｔｈ３は、接続通路３４の形状および還元剤噴射装置３０の配置等により決まる。   Next, in step S106 to step S112, the abnormality diagnosis unit 45 performs abnormality diagnosis of the reducing agent injection device 30. The abnormality diagnosis unit 45 diagnoses the cause of the abnormality of the reducing agent injection device 30 by using the sticking diagnosis threshold Th1, the failure diagnosis threshold Th2, and the normal diagnosis threshold Th3 that are calculated in advance through experiments or the like and stored in the memory device. The adhesion diagnosis threshold Th1, the failure diagnosis threshold Th2, and the normal diagnosis threshold Th3 are determined by the shape of the connection passage 34, the arrangement of the reducing agent injection device 30, and the like.

固着診断閾値Ｔｈ１は、不具合診断閾値Ｔｈ２より小さい値として設定されている。そして、不具合診断閾値Ｔｈ２は、正常診断閾値Ｔｈ３より小さい値として設定されている。固着診断閾値Ｔｈ１は、噴射制御部４４による噴射制御時に噴射弁３１が開弁せず何も噴射されなかった場合の噴射後圧力Ｐ１として設定されている。不具合診断閾値Ｔｈ２は、所定圧力Ｐの尿素水を噴射した場合の噴射後圧力Ｐ１として設定されている。正常診断閾値Ｔｈ３は、所定圧力Ｐの空気を噴射した場合の噴射後圧力Ｐ１として設定されている。また、不具合診断閾値Ｔｈ２および正常診断閾値Ｔｈ３は、噴射弁３１の開弁時間等に応じて設定されている。   The sticking diagnosis threshold Th1 is set as a value smaller than the failure diagnosis threshold Th2. The failure diagnosis threshold Th2 is set as a value smaller than the normal diagnosis threshold Th3. The sticking diagnosis threshold Th1 is set as a post-injection pressure P1 when the injection valve 31 is not opened and nothing is injected during the injection control by the injection control unit 44. The failure diagnosis threshold Th2 is set as the post-injection pressure P1 when urea water with a predetermined pressure P is injected. The normal diagnosis threshold Th3 is set as the post-injection pressure P1 when air of a predetermined pressure P is injected. Further, the failure diagnosis threshold Th2 and the normal diagnosis threshold Th3 are set according to the valve opening time of the injection valve 31 and the like.

まず、ステップＳ１０６で、圧力変化量ΔＰと固着診断閾値Ｔｈ１とを比較する。圧力変化量ΔＰが固着診断閾値Ｔｈ１以下の場合、ステップＳ１０８へ移行する。ステップＳ１０８では、還元剤噴射装置３０の噴射弁３１に固着が生じていると診断し、図２の診断フローを終了する。一方、ステップＳ１０６で圧力変化量ΔＰが固着診断閾値Ｔｈ１より大きい場合、ステップＳ１０７へ移行する。   First, in step S106, the pressure change amount ΔP is compared with the sticking diagnosis threshold value Th1. When the pressure change amount ΔP is equal to or smaller than the sticking diagnosis threshold Th1, the process proceeds to step S108. In step S108, it is diagnosed that the injection valve 31 of the reducing agent injection device 30 is stuck, and the diagnosis flow of FIG. On the other hand, when the pressure change amount ΔP is larger than the sticking diagnosis threshold Th1 in step S106, the process proceeds to step S107.

ステップＳ１０７では、圧力変化量ΔＰと不具合診断閾値Ｔｈ２とを比較する。圧力変化量ΔＰが不具合診断閾値Ｔｈ２以下の場合ステップＳ１０９へ移行する。ステップＳ１０９では、尿素水漏れが生じていると診断し、図２の診断フローを終了する。一方、圧力変化量ΔＰが不具合診断閾値Ｔｈ２より大きい場合、ステップＳ１１０へ移行する。   In step S107, the pressure change amount ΔP is compared with the failure diagnosis threshold value Th2. When the pressure change amount ΔP is equal to or less than the failure diagnosis threshold Th2, the process proceeds to step S109. In step S109, it is diagnosed that urea water leakage has occurred, and the diagnosis flow in FIG. On the other hand, when the pressure change amount ΔP is larger than the failure diagnosis threshold Th2, the process proceeds to step S110.

ステップＳ１１０では、圧力変化量ΔＰと正常診断閾値Ｔｈ３とを比較する。圧力変化量ΔＰが正常診断閾値Ｔｈ３以下の場合、ステップＳ１１１へ移行し、還元剤噴射装置３０は正常に作動していると診断する。ステップＳ１１０で、圧力変化量ΔＰが正常診断閾値Ｔｈ３よりも大きい場合、ステップＳ１１２へ移行する。Ｓ１１２では、固着または尿素水漏れ以外の異常が還元剤噴射装置３０に生じていると診断し、図２の診断フローを終了する。Ｓ１１２では、一例として、噴射弁３１のニードル３１ｂの作動に異常が生じていると診断される。   In step S110, the pressure change amount ΔP is compared with the normal diagnosis threshold Th3. When the pressure change amount ΔP is equal to or less than the normal diagnosis threshold Th3, the process proceeds to step S111, and it is diagnosed that the reducing agent injection device 30 is operating normally. If the pressure change amount ΔP is larger than the normal diagnosis threshold Th3 in step S110, the process proceeds to step S112. In S112, it is diagnosed that an abnormality other than sticking or urea water leakage has occurred in the reducing agent injection device 30, and the diagnosis flow of FIG. In S112, as an example, it is diagnosed that an abnormality has occurred in the operation of the needle 31b of the injection valve 31.

尚、噴射弁３１が閉弁状態で固着していた場合、図２のステップＳ１０２で尿素水の吸い戻しおよび接続通路３４に空気を導入することができない。そのような場合であっても、所定期間、還元剤ポンプ３３を逆回転で作動させ、ステップＳ１０３へ移行する。その他のステップでも同様に、還元剤噴射装置３０の異常により制御を実行できなかったとしても、その制御を実行したものとして次のステップへ移行する。   When the injection valve 31 is fixed in the closed state, the urea water cannot be sucked back and air cannot be introduced into the connection passage 34 in step S102 of FIG. Even in such a case, the reducing agent pump 33 is operated in the reverse rotation for a predetermined period, and the process proceeds to step S103. Similarly, in the other steps, even if the control cannot be executed due to the abnormality of the reducing agent injection device 30, the control proceeds to the next step on the assumption that the control has been executed.

次に図３を用いて、図２の診断フローが実行された場合の還元剤噴射システム５０の作動を説明する。時刻ｔ１で導入制御部４２が還元剤ポンプ３３を逆回転で作動させる。すると、接続通路３４の尿素水の圧力は大気圧よりも低くなる。つまり、接続通路３４の尿素水に負圧が生じる。還元剤ポンプ３３が所定時間逆回転で作動されると、噴射弁３１が時刻ｔ２で開弁される。時刻ｔ２で噴射弁３１が開弁されると、負圧により接続通路３４の尿素水は貯留タンク３２へ引き戻され、排気通路１１の空気が噴射弁３１へ引き込まれる。これにより、接続通路３４に空気が導入される。時刻ｔ３で還元剤ポンプ３３の作動が停止されると、噴射弁３１は閉弁される。これにより、接続通路３４は空気が導入された状態で密閉状態となる。   Next, the operation of the reducing agent injection system 50 when the diagnosis flow of FIG. 2 is executed will be described with reference to FIG. At time t1, the introduction control unit 42 operates the reducing agent pump 33 in the reverse rotation. Then, the pressure of the urea water in the connection passage 34 becomes lower than the atmospheric pressure. That is, a negative pressure is generated in the urea water in the connection passage 34. When the reducing agent pump 33 is operated in reverse rotation for a predetermined time, the injection valve 31 is opened at time t2. When the injection valve 31 is opened at time t <b> 2, the urea water in the connection passage 34 is drawn back to the storage tank 32 by negative pressure, and the air in the exhaust passage 11 is drawn into the injection valve 31. As a result, air is introduced into the connection passage 34. When the operation of the reducing agent pump 33 is stopped at time t3, the injection valve 31 is closed. Thereby, the connection channel | path 34 will be in a sealed state in the state in which the air was introduce | transduced.

そして、時刻ｔ４では、空気が導入された状態で密閉状態となっている接続通路３４へ尿素水が圧送されるように、圧力制御部４３が還元剤ポンプ３３を制御し正回転で作動させる。時刻ｔ４で接続通路３４へ尿素水が圧送されると、接続通路３４に導入された空気および尿素水の圧力は上昇する。この時、接続通路３４に導入された空気は、尿素水により噴射弁３１側へ圧縮される。時刻ｔ５で尿素水の圧力が所定圧力Ｐまで上昇すると、時刻ｔ６から時刻ｔ７で噴射制御部４４が噴射弁３１の噴射制御を行う。時刻ｔ６から時刻ｔ７の間で噴射弁３１が開弁されると、接続通路３４の噴射弁３１側で圧縮された空気が排気通路１１に噴射される。すると接続通路３４の尿素水の圧力は、噴射後圧力Ｐ１となる。この噴射後圧力Ｐ１を圧力取得部４１が取得する。所定圧力Ｐと噴射後圧力Ｐ１とから圧力変化量ΔＰが算出される。異常診断部４５が圧力変化量ΔＰと固着診断閾値Ｔｈ１、不具合診断閾値Ｔｈ２および正常診断閾値Ｔｈ３とを比較し、還元剤噴射装置３０の異常の原因を診断する。   At time t4, the pressure control unit 43 controls the reducing agent pump 33 to operate in a normal rotation so that urea water is pumped to the connection passage 34 that is in a sealed state with air introduced. When urea water is pumped to the connection passage 34 at time t4, the pressure of the air introduced into the connection passage 34 and the urea water rises. At this time, the air introduced into the connection passage 34 is compressed toward the injection valve 31 by the urea water. When the pressure of the urea water rises to the predetermined pressure P at time t5, the injection control unit 44 performs injection control of the injection valve 31 from time t6 to time t7. When the injection valve 31 is opened between time t6 and time t7, the air compressed on the injection valve 31 side of the connection passage 34 is injected into the exhaust passage 11. Then, the pressure of the urea water in the connection passage 34 becomes the post-injection pressure P1. The pressure acquisition unit 41 acquires the post-injection pressure P1. A pressure change amount ΔP is calculated from the predetermined pressure P and the post-injection pressure P1. The abnormality diagnosis unit 45 compares the pressure change amount ΔP with the sticking diagnosis threshold Th1, the failure diagnosis threshold Th2, and the normal diagnosis threshold Th3, and diagnoses the cause of the abnormality of the reducing agent injection device 30.

本実施形態によれば、導入制御部４２が還元剤ポンプ３３を導入制御し、圧力制御部４３が接続通路３４に導入された空気を圧縮するとともに接続通路３４の尿素水を所定圧力Ｐまで上昇させる。そして、圧縮された空気を噴射するように噴射制御部４４が噴射弁３１を噴射制御する。このとき、還元剤噴射装置３０が正常な状態であれば、圧縮された空気が噴射弁３１から噴射される。そして、圧縮された空気が噴射されることにより、接続通路３４全体の圧力が降下する。そのため、接続通路３４の尿素水の圧力は所定圧力Ｐよりも低くなる。つまり、空気を噴射した場合においても、尿素水を噴射した場合と同様に接続通路３４の尿素水の圧力は降下する。そのため、異常診断部４５は、噴射制御後の接続通路３４の尿素水の圧力である噴射後圧力Ｐ１に基づき還元剤噴射装置３０の異常を診断することが可能である。これにより、尿素水の消費を抑制しつつ、還元剤噴射装置３０の異常を診断することが可能な異常診断装置を提供できる。   According to the present embodiment, the introduction control unit 42 controls the introduction of the reducing agent pump 33, and the pressure control unit 43 compresses the air introduced into the connection passage 34 and raises the urea water in the connection passage 34 to a predetermined pressure P. Let And the injection control part 44 carries out injection control of the injection valve 31 so that the compressed air may be injected. At this time, if the reducing agent injection device 30 is in a normal state, compressed air is injected from the injection valve 31. And the pressure of the whole connection channel 34 falls because the compressed air is injected. Therefore, the pressure of the urea water in the connection passage 34 is lower than the predetermined pressure P. That is, even when air is injected, the pressure of the urea water in the connection passage 34 decreases as in the case where urea water is injected. Therefore, the abnormality diagnosis unit 45 can diagnose an abnormality of the reducing agent injection device 30 based on the post-injection pressure P1 that is the pressure of the urea water in the connection passage 34 after the injection control. Thereby, an abnormality diagnosis device capable of diagnosing an abnormality of the reducing agent injection device 30 while suppressing consumption of urea water can be provided.

また、仮に、噴射弁３１が閉弁状態または開弁状態で固着している場合、噴射制御部４４が噴射弁３１の噴射制御を行ったとしても、噴射弁３１は作動することができない。そのため、圧縮された空気を噴射することができない。よって、噴射弁３１が固着している場合、噴射制御を行ったとしても接続通路３４の尿素水の圧力はほとんど降下しない。そこで、本実施形態によれば、異常診断部４５は、噴射制御後の接続通路３４の尿素水の圧力変化量ΔＰが予め設定された固着診断閾値Ｔｈ１以下の場合に空気または尿素水の両方ともが噴射されなかったと診断する。つまり、還元剤噴射装置３０の噴射弁３１に固着が生じていると診断することが可能である。   In addition, if the injection valve 31 is fixed in a closed state or an open state, the injection valve 31 cannot operate even if the injection control unit 44 performs the injection control of the injection valve 31. Therefore, compressed air cannot be injected. Therefore, when the injection valve 31 is fixed, the pressure of the urea water in the connection passage 34 hardly decreases even if the injection control is performed. Therefore, according to the present embodiment, the abnormality diagnosis unit 45 determines that both the air and the urea water are used when the pressure change amount ΔP of the urea water in the connection passage 34 after the injection control is equal to or less than the preset sticking diagnosis threshold Th1. Diagnose that was not injected. That is, it is possible to diagnose that the injection valve 31 of the reducing agent injection device 30 is stuck.

また、還元剤噴射装置３０において、噴射弁３１と接続通路３４との接続部分は不具合が生じやすい。そのため、仮に、噴射弁３１と接続通路３４との間の接続に不具合が生じている場合、接続通路３４の空気は、不具合が生じている箇所から抜けてしまう。そのため、圧力制御部４３が、接続通路３４に導入された空気を圧縮するよう還元剤ポンプ３３を制御したとしても、空気は不具合が生じている箇所から接続通路３４の外へ排出される。よって、接続通路３４は尿素水で充填されることになる。そのような場合、噴射制御部４４が圧縮された空気を噴射するために噴射弁３１の噴射制御を行うと、空気の代わりに尿素水が噴射されることになる。そこで、本実施形態によれば、圧力変化量ΔＰが、固着診断閾値Ｔｈ１より大きく、且つ固着診断閾値Ｔｈ１よりも大きい値として予め設定された不具合診断閾値Ｔｈ２以下である場合に、尿素水が噴射されたと異常診断部４５が診断する。つまり、異常診断部４５は噴射弁３１と接続通路３４との間の接続に不具合が生じていると診断する。これにより、還元剤噴射装置３０の異常診断の精度を向上することが可能である。   Further, in the reducing agent injection device 30, the connection portion between the injection valve 31 and the connection passage 34 is likely to be defective. Therefore, if there is a malfunction in the connection between the injection valve 31 and the connection passage 34, the air in the connection passage 34 escapes from the location where the malfunction occurs. Therefore, even if the pressure control unit 43 controls the reducing agent pump 33 so as to compress the air introduced into the connection passage 34, the air is discharged out of the connection passage 34 from the place where the malfunction occurs. Therefore, the connection passage 34 is filled with urea water. In such a case, when the injection control of the injection valve 31 is performed so that the injection control unit 44 injects compressed air, urea water is injected instead of air. Therefore, according to the present embodiment, urea water is injected when the pressure change amount ΔP is larger than the sticking diagnosis threshold Th1 and not more than the trouble diagnosis threshold Th2 preset as a value larger than the sticking diagnosis threshold Th1. When it is done, the abnormality diagnosis unit 45 diagnoses. That is, the abnormality diagnosis unit 45 diagnoses that there is a problem in the connection between the injection valve 31 and the connection passage 34. Thereby, the accuracy of the abnormality diagnosis of the reducing agent injection device 30 can be improved.

また、本実施形態では、圧力変化量ΔＰが不具合診断閾値Ｔｈ２より大きく、且つ不具合診断閾値Ｔｈ２よりも大きい値として予め設定された正常診断閾値Ｔｈ３以下である場合に、還元剤噴射装置３０は正常に作動していると診断する。ここで、尿素水と比較して空気の密度は高い。そのため、尿素水と空気とが同じ圧力であった場合、単位時間当たりに噴射される体積は空気の方が大きい。よって、同じ圧力の空気と尿素水とを同じ期間噴射した場合、密度の高い空気を噴射した場合の接続通路３４の圧力変化量ΔＰは、密度の低い尿素水を噴射した場合と比較して大きくなる。そのため、噴射制御後の接続通路３４の尿素水の圧力変化量ΔＰが不具合診断閾値Ｔｈ２より大きく、且つ正常診断閾値Ｔｈ３以下である場合、噴射弁３１から圧縮された空気が噴射されたと診断することができる。これにより、還元剤噴射装置３０に異常は生じていないと診断することが可能である。   In the present embodiment, the reducing agent injection device 30 is normal when the pressure change amount ΔP is larger than the failure diagnosis threshold Th2 and not more than the normal diagnosis threshold Th3 set in advance as a value larger than the failure diagnosis threshold Th2. Diagnose that it is working. Here, the density of air is higher than that of urea water. Therefore, when urea water and air have the same pressure, the volume injected per unit time is larger for air. Therefore, when air of the same pressure and urea water are injected for the same period, the pressure change amount ΔP of the connection passage 34 when high density air is injected is larger than that when low density urea water is injected. Become. Therefore, when the pressure change amount ΔP of the urea water in the connection passage 34 after the injection control is larger than the failure diagnosis threshold Th2 and equal to or less than the normal diagnosis threshold Th3, it is diagnosed that the compressed air is injected from the injection valve 31. Can do. As a result, it is possible to diagnose that no abnormality has occurred in the reducing agent injection device 30.

また、本実施形態では、圧力変化量ΔＰが正常診断閾値Ｔｈ３より大きい場合に、異常診断部４５は、噴射弁３１におけるニードル３１ｂの作動不良と診断する。ニードル３１ｂが作動不良の場合、噴孔３１ａが正しいタイミングで閉じられないため、噴射弁３１の噴射期間は、正常な場合の噴射期間よりも長くなる。故に、過大な量の空気が噴射弁３１から噴射され、その結果、圧力変化量ΔＰは、正常な場合と比較して過大となる。そのため、圧力変化量ΔＰが正常診断閾値Ｔｈ３より大きい場合に、ニードル３１ｂの作動不良との診断が可能になる。   In this embodiment, when the pressure change amount ΔP is larger than the normal diagnosis threshold Th3, the abnormality diagnosis unit 45 diagnoses that the needle 31b in the injection valve 31 is malfunctioning. When the needle 31b is malfunctioning, the injection hole 31a is not closed at the correct timing, so the injection period of the injection valve 31 is longer than the normal injection period. Therefore, an excessive amount of air is injected from the injection valve 31. As a result, the pressure change amount ΔP becomes excessive as compared with a normal case. Therefore, when the pressure change amount ΔP is larger than the normal diagnosis threshold Th3, it is possible to diagnose the malfunction of the needle 31b.

また、本実施形態によれば、所定圧力Ｐは、排気を浄化するために尿素水を噴射する場合の接続通路３４の尿素水の圧力よりも高い値として設定されている。これにより、圧縮された空気が噴射された場合の圧力変化量ΔＰと、尿素水が噴射された場合の圧力変化量ΔＰとの差が大きくなる。そのため、異常診断の精度を向上することが可能である。   Further, according to the present embodiment, the predetermined pressure P is set as a value higher than the pressure of the urea water in the connection passage 34 when the urea water is injected to purify the exhaust gas. Thereby, the difference between the pressure change amount ΔP when the compressed air is injected and the pressure change amount ΔP when the urea water is injected becomes large. Therefore, it is possible to improve the accuracy of abnormality diagnosis.

また、本実施形態によれば、導入制御部４２は、噴射弁３１が開弁状態となる前に接続通路３４から貯留タンク３２へ尿素水を吸引するように還元剤ポンプ３３を制御する。噴射弁３１が開弁状態となる前、つまり、噴射弁３１の閉弁状態で接続通路３４から貯留タンク３２へ尿素水を吸引するように還元剤ポンプ３３を制御すると、接続通路３４の尿素水には負圧が作用する。これにより、接続通路３４の尿素水は還元剤ポンプ３３方向へ引っ張られた状態となる。そして、尿素水に負圧が作用した状態で噴射弁３１を開弁すると、尿素水は、接続通路３４から貯留タンク３２に一気に引き込まれる。これにより、導入制御時に接続通路３４に尿素水が充填された状態で噴射弁３１を開弁したとしても、噴射弁３１から排気通路１１への尿素水の漏液を抑制でき、尿素水の無駄遣いとなるような消費を抑制することが可能である。   Further, according to the present embodiment, the introduction control unit 42 controls the reducing agent pump 33 so as to suck urea water from the connection passage 34 into the storage tank 32 before the injection valve 31 is opened. If the reducing agent pump 33 is controlled so that urea water is sucked from the connection passage 34 to the storage tank 32 before the injection valve 31 is opened, that is, with the injection valve 31 closed, the urea water in the connection passage 34 is controlled. Negative pressure acts on. As a result, the urea water in the connection passage 34 is pulled toward the reducing agent pump 33. When the injection valve 31 is opened while negative pressure is applied to the urea water, the urea water is drawn into the storage tank 32 from the connection passage 34 at a stretch. Thereby, even if the injection valve 31 is opened in a state where the connection passage 34 is filled with urea water during the introduction control, leakage of urea water from the injection valve 31 to the exhaust passage 11 can be suppressed, and waste of urea water can be avoided. It is possible to suppress such consumption.

接続通路３４の内径が３ｍｍの場合、例えば、噴射弁３１が接続通路３４よりも低い位置に配置されていたとしても、圧力制御部４３が尿素水を接続通路３４へ圧送することにより接続通路３４の空気を噴射弁３１側へ圧縮することができる。よって、接続通路３４の内径が３ｍｍの場合には、還元剤ポンプ３３、噴射弁３１および接続通路３４の配置等を考慮しなくとも、接続通路３４に導入された空気は噴射弁３１側で尿素水により圧縮することができる。   When the inner diameter of the connection passage 34 is 3 mm, for example, even if the injection valve 31 is disposed at a position lower than the connection passage 34, the pressure control unit 43 pumps urea water to the connection passage 34, thereby causing the connection passage 34. The air can be compressed toward the injection valve 31 side. Therefore, when the inner diameter of the connection passage 34 is 3 mm, the air introduced into the connection passage 34 is urea on the injection valve 31 side without considering the arrangement of the reducing agent pump 33, the injection valve 31, and the connection passage 34. It can be compressed with water.

（第二実施形態）
第二実施形態では、図１のように、制御装置４０が、メモリ装置に記憶された所定のプログラムを演算処置装置により実行し、ポンプ診断ブロック４６および回数記録ブロック４７を異常診断部４５のサブ機能ブロックとして構築する。ポンプ診断ブロック４６は、還元剤ポンプ３３の作動の異常を診断する。具体的には、接続通路３４に導入された空気を複数回連続して噴射することで還元剤ポンプ３３の尿素水の吸引機能が正常に作動するか否かを診断する。 (Second embodiment)
In the second embodiment, as shown in FIG. 1, the control device 40 executes a predetermined program stored in the memory device by the arithmetic treatment device, and the pump diagnosis block 46 and the frequency recording block 47 are sub-routine of the abnormality diagnosis unit 45. Build as a functional block. The pump diagnosis block 46 diagnoses an abnormal operation of the reducing agent pump 33. Specifically, it is diagnosed whether or not the urea water suction function of the reducing agent pump 33 operates normally by continuously injecting the air introduced into the connection passage 34 a plurality of times.

以下、還元剤ポンプ３３の異常診断の診断フローについて図４を用いて説明する。   Hereinafter, the diagnosis flow of the abnormality diagnosis of the reducing agent pump 33 will be described with reference to FIG.

ステップＳ１０３Ａで、回数記録ブロック４７が尿素水の噴射回数ｎの記録を開始する。ステップＳ１０４で圧縮した空気を噴射するように噴射制御部４４が噴射弁３１を噴射制御する。ステップＳ１０５では、噴射後の圧力変化量ΔＰが算出される。   In step S103A, the frequency recording block 47 starts recording the number of times of urea water injection n. The injection control unit 44 controls the injection valve 31 to inject the air compressed in step S104. In step S105, the pressure change amount ΔP after injection is calculated.

ステップＳ１０６Ａでは、圧力変化量ΔＰと不具合診断閾値Ｔｈ２とを比較する。つまり、ステップＳ１０６Ａでは、噴射弁３１の開弁による圧力変化量ΔＰが、尿素水を噴射した場合に相当するか、あるいは空気を噴射した場合に相当するのかを判定する。圧力変化量ΔＰが不具合診断閾値Ｔｈ２より大きい場合、圧縮された空気が噴射されたと診断し、ステップＳ１０７Ａへ移行する。一方、圧力変化量ΔＰが不具合診断閾値Ｔｈ２以下の場合、尿素水を噴射したと診断しステップＳ１０８Ａへ移行する。   In step S106A, the pressure change amount ΔP is compared with the failure diagnosis threshold value Th2. That is, in step S106A, it is determined whether the pressure change amount ΔP due to the opening of the injection valve 31 corresponds to the case where urea water is injected or the case where air is injected. When the pressure change amount ΔP is larger than the failure diagnosis threshold Th2, it is diagnosed that the compressed air has been injected, and the process proceeds to step S107A. On the other hand, when the pressure change amount ΔP is equal to or less than the failure diagnosis threshold Th2, it is diagnosed that urea water has been injected, and the process proceeds to step S108A.

ステップＳ１０７Ａでは、回数記録ブロック４７が、噴射弁３１による空気の噴射回数ｎを所定量増やし、ステップＳ１０４へ戻る。ステップＳ１０４からステップＳ１０７Ａまでの処理は、ステップＳ１０６Ａで圧力変化量ΔＰが不具合診断閾値Ｔｈ２以下となるまで繰り返し実行される。   In step S107A, the number recording block 47 increases the number of air injections n by the injection valve 31 by a predetermined amount, and the process returns to step S104. The processing from step S104 to step S107A is repeatedly executed until the pressure change amount ΔP becomes equal to or less than the failure diagnosis threshold Th2 in step S106A.

ステップＳ１０８ＡからステップＳ１１０Ａで、ポンプ診断ブロック４６が還元剤ポンプ３３の異常診断を行う。ステップＳ１０８Ａでは、記録された噴射回数ｎと所定回数ｎｂとを比較する。所定回数ｎｂは、接続通路３４の形状によって決まるため、予め実験等により算出されておりメモリ装置に記録されている。噴射回数ｎが、所定回数ｎｂ以下の場合にはステップＳ１１０Ａに移行し、還元剤ポンプ３３の吸引機能低下と診断し、診断フローを終了する。一方、噴射回数ｎが、所定回数ｎｂより大きい場合には、ステップＳ１０９Ａへ移行し、還元剤ポンプ３３の吸引機能正常と診断し、診断フローを終了する。   In step S108A to step S110A, the pump diagnosis block 46 performs abnormality diagnosis of the reducing agent pump 33. In step S108A, the recorded number of injections n is compared with a predetermined number nb. Since the predetermined number nb is determined by the shape of the connection passage 34, it is calculated in advance through experiments or the like and recorded in the memory device. When the number of injections n is equal to or less than the predetermined number nb, the process proceeds to step S110A, where it is diagnosed that the reducing agent pump 33 has a reduced suction function, and the diagnosis flow ends. On the other hand, when the injection number n is larger than the predetermined number nb, the process proceeds to step S109A, where the suction function of the reducing agent pump 33 is diagnosed and the diagnosis flow is terminated.

次に図５を用いて、図４の診断フローが実行された場合の還元剤噴射システム５０の作動を説明する。   Next, the operation of the reducing agent injection system 50 when the diagnosis flow of FIG. 4 is executed will be described with reference to FIG.

時刻ｔ１から時刻ｔ５までは、第一実施形態と同様に接続通路３４に導入された空気の圧縮と、接続通路３４に圧送された尿素水の昇圧とを行う。そして、本実施形態では、時刻ｔ６から時刻ｔ７までで一度目の噴射弁３１の開弁を行ったのち、時刻ｔ６Ａから時刻ｔ７Ａまでで二度目の噴射弁の開弁を行う。その後も時刻ｔ８で圧力変化量ΔＰが不具合診断閾値Ｔｈ２以下になるまで噴射弁３１の噴射制御を連続して行う。つまり、噴射弁３１から尿素水が噴射されるまで噴射弁３１の噴射制御を連続して繰り返し行う。そして、時刻ｔ８で圧力変化量ΔＰが不具合診断閾値Ｔｈ２以下になると、カウントされた噴射回数ｎと所定回数ｎｂとを比較し、還元剤ポンプ３３の作動の異常が診断される。   From time t1 to time t5, the compression of the air introduced into the connection passage 34 and the pressure increase of the urea water pumped to the connection passage 34 are performed as in the first embodiment. In this embodiment, after the first injection valve 31 is opened from time t6 to time t7, the injection valve is opened a second time from time t6A to time t7A. Thereafter, the injection control of the injection valve 31 is continuously performed until the pressure change amount ΔP becomes equal to or less than the failure diagnosis threshold Th2 at time t8. That is, the injection control of the injection valve 31 is continuously repeated until urea water is injected from the injection valve 31. When the pressure change amount ΔP becomes equal to or less than the failure diagnosis threshold Th2 at time t8, the counted number of injections n is compared with the predetermined number nb to diagnose an abnormality in the operation of the reducing agent pump 33.

本実施形態によれば、圧縮された空気を所定回数ｎｂ以上連続して噴射できた場合に、還元剤ポンプ３３が正常に作動しているとポンプ診断ブロック４６が診断する。仮に、吸い戻し機能が低下していた場合、導入制御部４２が接続通路３４から貯留タンク３２への尿素水の吸い戻しを実施したとしても、すべての尿素水を吸い戻すことができず接続通路３４に尿素水の一部またはすべてが残存する。つまり、吸い戻し機能が低下していた場合、吸い戻し機能が低下していない場合と比較して接続通路３４に導入される空気が少なくなる。よって、噴射することができる空気の量が少なくなる。つまり、圧縮された空気を連続して噴射できる回数が少なくなる。このことから、圧縮した空気を連続して所定回数ｎｂ以上噴射できた場合に、還元剤ポンプ３３は正常に作動しているとポンプ診断ブロック４６が診断することが可能である。   According to the present embodiment, the pump diagnosis block 46 diagnoses that the reducing agent pump 33 is operating normally when the compressed air can be continuously injected the predetermined number of times nb or more. If the suck back function is lowered, even if the introduction control unit 42 sucks back the urea water from the connection passage 34 to the storage tank 32, all the urea water cannot be sucked back. 34 part or all of the urea water remains. That is, when the suck back function is lowered, less air is introduced into the connection passage 34 than when the suck back function is not lowered. Therefore, the amount of air that can be injected is reduced. That is, the number of times the compressed air can be continuously injected is reduced. From this, the pump diagnosis block 46 can diagnose that the reducing agent pump 33 is operating normally when the compressed air can be continuously injected for a predetermined number of times nb or more.

（他の実施形態）
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 (Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as illustrated below. Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also combinations of the embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a problem with the combination. Is also possible.

上記実施形態では、圧力制御部４３は圧送制御として、導入制御によって導入された接続通路３４の圧力が所定圧力Ｐまで上昇するように噴射弁３１の閉弁状態で還元剤ポンプ３３の制御を行っている。換言すると、圧送制御では、接続通路３４の尿素水が目標とする所定圧力Ｐになるまで還元剤ポンプ３３を作動させていた。しかし、圧送制御の内容はこれに限定されない。   In the above embodiment, the pressure control unit 43 controls the reducing agent pump 33 in the closed state of the injection valve 31 so that the pressure of the connection passage 34 introduced by the introduction control rises to the predetermined pressure P as the pressure feed control. ing. In other words, in the pressure feed control, the reducing agent pump 33 is operated until the urea water in the connection passage 34 reaches the target predetermined pressure P. However, the content of the pressure control is not limited to this.

例えば、上記実施形態の変形例１での圧送制御は、還元剤ポンプ３３を所定時間動かし、所定時間動かした後の接続通路３４の尿素水の圧力を所定圧力Ｐとして取得する。異常診断部４５は、圧送制御後の接続通路３４の圧力である所定圧力と噴射後圧力Ｐ１との差である圧力変化量ΔＰに基づき、異常を診断する。変形例１でも、上記処理にて取得される圧力変化量ΔＰと比較される各閾値は、予め実験等により算出され、メモリ装置に記憶されている。   For example, in the pressure feed control in the first modification of the above embodiment, the reducing agent pump 33 is moved for a predetermined time, and the pressure of the urea water in the connection passage 34 after moving for a predetermined time is acquired as the predetermined pressure P. The abnormality diagnosis unit 45 diagnoses an abnormality based on a pressure change amount ΔP that is a difference between the predetermined pressure that is the pressure of the connection passage 34 after the pressure control and the post-injection pressure P1. Also in the first modification, each threshold value to be compared with the pressure change amount ΔP acquired by the above processing is calculated in advance through experiments or the like and stored in the memory device.

還元剤ポンプ３３は正回転と逆回転を切り替えることができ、逆回転で作動させることで尿素水の吸引を行っていた。しかしながら、例えば、尿素水の圧送を行うポンプと尿素水の吸引を行うポンプとの２つのポンプを有するポンプを用いてもよい。   The reducing agent pump 33 can switch between forward rotation and reverse rotation, and the urea water is sucked by operating in the reverse rotation. However, for example, a pump having two pumps, that is, a pump that pumps urea water and a pump that sucks urea water may be used.

ステップＳ１０１で仮異常があるかないかの判定結果から診断フローを実行するかを決定していたが、例えば、イグニッションスイッチがＯＮの間において、仮異常の有無と関係なく、予め決められた所定の時間間隔で実行してもよい。または、予め決められた所定距離を車両が走行した場合に実行してもよい。   In step S101, it is determined whether to execute the diagnosis flow from the determination result of whether or not there is a temporary abnormality. For example, while the ignition switch is ON, a predetermined predetermined value is determined regardless of the presence or absence of the temporary abnormality. It may be executed at time intervals. Alternatively, it may be executed when the vehicle has traveled a predetermined distance.

また、噴射弁３１は、アンモニアを気体、液体、又は固体として排気中に添加する装置であってもよい。あるいは、ＳＣＲ装置２３に担持された触媒が、ＨＣやＣＯを還元剤としてＮＯｘを還元する触媒である場合、噴射弁３１は還元剤として燃料を噴射してもよい。   The injection valve 31 may be a device that adds ammonia into the exhaust gas as a gas, liquid, or solid. Alternatively, when the catalyst carried on the SCR device 23 is a catalyst that reduces NOx using HC or CO as a reducing agent, the injection valve 31 may inject fuel as a reducing agent.

異常診断装置において、図２の診断フローが繰り返し実行され、複数回同じ結果で診断された場合に、還元剤噴射装置３０の異常診断の結果を決定することとしてもよい。   In the abnormality diagnosis device, when the diagnosis flow of FIG. 2 is repeatedly executed and diagnosed with the same result a plurality of times, the result of abnormality diagnosis of the reducing agent injection device 30 may be determined.

異常診断部４５が還元剤噴射装置３０の診断をする場合に、所定圧力Ｐと噴射後圧力Ｐ１の差である圧力変化量ΔＰに基づき診断するのではなく、例えば、噴射後圧力Ｐ１の値を用いて診断してもよい。こうした形態でも、噴射後圧力Ｐ１と比較される固着診断閾値Ｔｈ１、不具合診断閾値Ｔｈ２および正常診断閾値Ｔｈ３は、予め実験等により算出されメモリ装置に記憶されている。大気圧（１気圧）と比較して大きい順に固着診断閾値Ｔｈ１、不具合診断閾値Ｔｈ２および正常診断閾値Ｔｈ３が設定されている。   When the abnormality diagnosis unit 45 diagnoses the reducing agent injection device 30, instead of making a diagnosis based on the pressure change ΔP that is the difference between the predetermined pressure P and the post-injection pressure P1, for example, the value of the post-injection pressure P1 is calculated. May be used to diagnose. Even in such a form, the sticking diagnosis threshold Th1, the failure diagnosis threshold Th2, and the normal diagnosis threshold Th3 to be compared with the post-injection pressure P1 are calculated in advance by experiments or the like and stored in the memory device. The sticking diagnosis threshold Th1, the failure diagnosis threshold Th2, and the normal diagnosis threshold Th3 are set in descending order compared to the atmospheric pressure (1 atmosphere).

また、第一実施形態のステップＳ１０３で、接続通路３４の尿素水の圧力が所定圧力Ｐまで昇圧することができなかった場合には、還元剤噴射装置３０が正常に作動できない状況にあると診断する。   If the urea water pressure in the connection passage 34 cannot be increased to the predetermined pressure P in step S103 of the first embodiment, it is diagnosed that the reducing agent injection device 30 cannot operate normally. To do.

また、還元剤噴射装置３０の異常診断と還元剤ポンプ３３の作動の異常診断とを同時に実施してもよいし、交互に実施してもよい。   Further, the abnormality diagnosis of the reducing agent injection device 30 and the abnormality diagnosis of the operation of the reducing agent pump 33 may be performed simultaneously or alternately.

また、異常診断部４５は、固着診断閾値Ｔｈ１、不具合診断閾値Ｔｈ２または正常診断閾値Ｔｈ３のうち、１つの閾値のみで異常の診断をしてもよい。例えば、圧力変化量ΔＰと正常診断閾値Ｔｈ３とを比較することで還元剤噴射装置３０の異常の有無のみを診断してもよい。   Further, the abnormality diagnosis unit 45 may diagnose an abnormality with only one threshold among the adhesion diagnosis threshold Th1, the failure diagnosis threshold Th2, or the normal diagnosis threshold Th3. For example, only the presence or absence of abnormality of the reducing agent injection device 30 may be diagnosed by comparing the pressure change amount ΔP with the normal diagnosis threshold Th3.

また、所定圧力Ｐは、排気を浄化するために還元剤を噴射する場合の接続通路３４の還元剤の圧力と同じ圧力、または低い圧力であってもよい。そのような場合においては、排気を浄化するために還元剤を噴射する場合の噴射時間よりも長い時間噴射するように噴射弁３１を噴射制御する。   Further, the predetermined pressure P may be the same pressure as the pressure of the reducing agent in the connection passage 34 in the case of injecting the reducing agent in order to purify the exhaust gas, or a lower pressure. In such a case, the injection valve 31 is injection-controlled so as to inject for a longer time than the injection time in the case of injecting the reducing agent to purify the exhaust gas.

制御装置４０が実行する機能の一部または全部を、１つあるいは複数のＥＣＵ等によりハードウェア的に構成してもよい。   A part or all of the functions executed by the control device 40 may be configured in hardware by one or a plurality of ECUs.

１０ エンジン（内燃機関） ４４ 噴射制御部
１１ 排気通路 ４５ 異常診断部
３０ 還元剤噴射装置 ４６ ポンプ診断ブロック
３１ 噴射弁 ３１ａ 噴孔
３１ｂ ニードル（弁体） ４７ 回数記録ブロック
３２ 貯留タンク Ｐ 所定圧力Ｐ
３３ 還元剤ポンプ Ｐ１ 噴射後圧力
３４ 接続通路 ΔＰ 圧力変化量
４０ 制御装置（異常診断装置） Ｔｈ１ 固着診断閾値
４１ 圧力取得部 Ｔｈ２ 不具合診断閾値
４２ 導入制御部 Ｔｈ３ 正常診断閾値
４３ 圧力制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine (internal combustion engine) 44 Injection control part 11 Exhaust passage 45 Abnormality diagnosis part 30 Reducing agent injection apparatus 46 Pump diagnostic block 31 Injection valve 31a Injection hole 31b Needle (valve body) 47 Count recording block 32 Storage tank P Predetermined pressure P
33 Reductant pump P1 Post-injection pressure 34 Connection path ΔP Pressure change amount 40 Control device (abnormality diagnosis device) Th1 Adhesion diagnosis threshold value 41 Pressure acquisition unit Th2 Defect diagnosis threshold value 42 Introduction control unit Th3 Normal diagnosis threshold value 43 Pressure control unit

Claims (11)

内燃機関（１０）から排出される排気を浄化するために貯留タンクに貯留された還元剤を排気中へ噴射する噴射弁（３１）と、
前記貯留タンクと前記噴射弁とを接続する接続通路（３４）を介して前記貯留タンクから前記噴射弁への還元剤の圧送と、前記噴射弁から前記貯留タンクへの還元剤の吸引とを行う還元剤ポンプ（３３）と、を備える還元剤噴射装置（３０）の異常を診断する異常診断装置であって、
前記接続通路の圧力を取得する圧力取得部（４１）と、
前記噴射弁の開弁状態で前記貯留タンクへ還元剤を吸引することで、前記接続通路に空気を導入するように前記還元剤ポンプを導入制御する導入制御部（４２）と、
前記導入制御によって導入された前記接続通路の圧力が上昇するように前記噴射弁の閉弁状態で前記還元剤ポンプの圧送制御を行い、還元剤を前記接続通路に圧送させる圧力制御部（４３）と、
前記圧送制御によって圧縮された空気を噴射するように前記噴射弁を噴射制御する噴射制御部（４４）と、
前記噴射制御後の前記接続通路の圧力である噴射後圧力（Ｐ１）に基づき前記還元剤噴射装置の異常を診断する異常診断部（４５）と、を備える異常診断装置。 An injection valve (31) for injecting the reducing agent stored in the storage tank into the exhaust gas in order to purify the exhaust gas discharged from the internal combustion engine (10);
Pressure reduction of the reducing agent from the storage tank to the injection valve and suction of the reducing agent from the injection valve to the storage tank are performed via a connection passage (34) connecting the storage tank and the injection valve. An abnormality diagnosing device for diagnosing an abnormality of the reducing agent injection device (30) comprising a reducing agent pump (33),
A pressure acquisition unit (41) for acquiring the pressure of the connection passage;
An introduction control unit (42) for controlling the introduction of the reducing agent pump so as to introduce air into the connection passage by sucking the reducing agent into the storage tank in the open state of the injection valve;
A pressure control unit (43) for controlling the pressure of the reducing agent pump in a closed state of the injection valve so as to increase the pressure of the connection passage introduced by the introduction control, and for feeding the reducing agent to the connection passage. When,
An injection control unit (44) for controlling the injection valve to inject air compressed by the pressure-feeding control;
An abnormality diagnosing device comprising: an abnormality diagnosing unit (45) for diagnosing an abnormality of the reducing agent injection device based on a post-injection pressure (P1) that is a pressure of the connection passage after the injection control. 前記圧力制御部は、前記圧送制御によって前記接続通路の圧力を所定圧力（Ｐ）まで上昇させ、
前記異常診断部は、前記所定圧力と前記噴射後圧力との差である圧力変化量（ΔＰ）に基づき、前記還元剤噴射装置の異常を診断する請求項１に記載の異常診断装置。 The pressure controller raises the pressure of the connection passage to a predetermined pressure (P) by the pressure control,
The abnormality diagnosis device according to claim 1, wherein the abnormality diagnosis unit diagnoses an abnormality of the reducing agent injection device based on a pressure change amount (ΔP) that is a difference between the predetermined pressure and the post-injection pressure. 前記異常診断部は、前記圧送制御後の前記接続通路の圧力である所定圧力（Ｐ）と前記噴射後圧力との差である圧力変化量（ΔＰ）に基づき、前記還元剤噴射装置の異常を診断する請求項１に記載の異常診断装置。   The abnormality diagnosis unit detects an abnormality of the reducing agent injection device based on a pressure change amount (ΔP) that is a difference between a predetermined pressure (P) that is a pressure of the connection passage after the pressure control and a post-injection pressure. The abnormality diagnosis apparatus according to claim 1 for diagnosing. 前記異常診断部は、前記圧力変化量が固着診断閾値（Ｔｈ１）以下の場合、前記還元剤噴射装置の前記噴射弁に還元剤の固着が生じていると診断する請求項２または３に記載の異常診断装置。   The abnormality diagnosis unit according to claim 2 or 3, wherein when the amount of change in pressure is equal to or less than a sticking diagnosis threshold (Th1), a diagnosis is made that sticking of a reducing agent occurs in the injection valve of the reducing agent injection device. Abnormality diagnosis device. 前記異常診断部は、前記圧力変化量が前記固着診断閾値より大きく、且つ前記固着診断閾値より大きい値である不具合診断閾値（Ｔｈ２）以下である場合に、前記噴射弁と前記接続通路との間の接続に不具合が生じていると診断する請求項４に記載された異常診断装置。   The abnormality diagnosis unit determines whether the pressure change amount is greater than the sticking diagnosis threshold and not more than the trouble diagnosis threshold (Th2), which is larger than the sticking diagnosis threshold, between the injection valve and the connection passage. The abnormality diagnosis device according to claim 4, which diagnoses that a problem has occurred in the connection of the device. 前記異常診断部は、前記圧力変化量が、前記不具合診断閾値より大きく、且つ前記不具合診断閾値より大きい値である正常診断閾値（Ｔｈ３）以下である場合に、前記還元剤噴射装置が正常に作動していると診断する請求項５に記載の異常診断装置。   The abnormality diagnosis unit operates normally when the amount of change in pressure is less than a normal diagnosis threshold (Th3) that is greater than the failure diagnosis threshold and greater than the failure diagnosis threshold. The abnormality diagnosis device according to claim 5, wherein the abnormality diagnosis device diagnoses that the abnormality is occurring. 前記異常診断部は、前記圧力変化量が、前記正常診断閾値よりも大きい場合に、前記噴射弁にて噴孔（３１ａ）を開閉する弁体（３１ｂ）の作動に異常が生じている診断する請求項６に記載の異常診断装置。   The abnormality diagnosis unit diagnoses that an abnormality occurs in the operation of the valve body (31b) that opens and closes the injection hole (31a) in the injection valve when the pressure change amount is larger than the normal diagnosis threshold value. The abnormality diagnosis device according to claim 6. 前記所定圧力は、排気を浄化するために還元剤を噴射する場合の前記接続通路の還元剤の圧力よりも高い値である請求項２乃至７のいずれか１つに記載の異常診断装置。   The abnormality diagnosis device according to any one of claims 2 to 7, wherein the predetermined pressure is a value higher than a pressure of the reducing agent in the connection passage when the reducing agent is injected to purify the exhaust gas. 前記導入制御部は、前記噴射弁が開弁状態となる前に前記噴射弁から前記貯留タンクへの前記還元剤の吸引を開始するように前記還元剤ポンプを制御する請求項１乃至８のいずれか１つに記載の異常診断装置。   The said introduction control part controls the said reducing agent pump so that the suction | inhalation of the said reducing agent from the said injection valve to the said storage tank may be started before the said injection valve opens a valve state. The abnormality diagnosis device according to claim 1. 前記異常診断部は、圧縮された空気を所定回数以上連続して噴射できた場合に、前記還元剤ポンプが正常に作動していると診断するポンプ診断ブロック（４６）を備える請求項１乃至９のいずれか１つに記載の異常診断装置。   The abnormality diagnosis unit includes a pump diagnosis block (46) for diagnosing that the reducing agent pump is operating normally when compressed air can be continuously injected a predetermined number of times or more. The abnormality diagnosis device according to any one of the above. 内燃機関（１０）から排出される排気を浄化するために貯留タンクに貯留された還元剤を排気中へ噴射する噴射弁（３１）と、
前記貯留タンクと前記噴射弁とを接続する接続通路（３４）を介して前記貯留タンクから前記噴射弁への還元剤の圧送と、前記噴射弁から前記貯留タンクへの還元剤の吸引とを行う還元剤ポンプ（３３）と、を備える還元剤噴射装置（３０）と、
前記還元剤噴射装置の異常を診断する異常診断装置（４０）と、を備え、
前記異常診断装置は、
前記接続通路の圧力を取得する圧力取得部（４１）と、
前記噴射弁の開弁状態で前記貯留タンクへ還元剤を吸引することで、前記接続通路に空気を導入するように前記還元剤ポンプを導入制御する導入制御部（４２）と、
前記導入制御によって導入された前記接続通路の圧力が上昇するように前記噴射弁の閉弁状態で前記還元剤ポンプの圧送制御を行い、還元剤を前記接続通路に圧送させる圧力制御部（４３）と、
前記圧送制御によって圧縮された空気を噴射するように前記噴射弁を噴射制御する噴射制御部（４４）と、
前記噴射制御後の前記接続通路の圧力である噴射後圧力（Ｐ１）に基づき前記還元剤噴射装置の異常を診断する異常診断部（４５）と、を備える還元剤噴射システム。 An injection valve (31) for injecting the reducing agent stored in the storage tank into the exhaust gas in order to purify the exhaust gas discharged from the internal combustion engine (10);
Pressure reduction of the reducing agent from the storage tank to the injection valve and suction of the reducing agent from the injection valve to the storage tank are performed via a connection passage (34) connecting the storage tank and the injection valve. A reducing agent injection device (30) comprising a reducing agent pump (33);
An abnormality diagnosis device (40) for diagnosing an abnormality of the reducing agent injection device,
The abnormality diagnosis device includes:
A pressure acquisition unit (41) for acquiring the pressure of the connection passage;
An introduction control unit (42) for controlling the introduction of the reducing agent pump so as to introduce air into the connection passage by sucking the reducing agent into the storage tank in the open state of the injection valve;
A pressure control unit (43) for controlling the pressure of the reducing agent pump in a closed state of the injection valve so as to increase the pressure of the connection passage introduced by the introduction control, and for feeding the reducing agent to the connection passage. When,
An injection control unit (44) for controlling the injection valve to inject air compressed by the pressure-feeding control;
A reducing agent injection system comprising: an abnormality diagnosing unit (45) for diagnosing an abnormality of the reducing agent injection device based on a post-injection pressure (P1) that is a pressure of the connection passage after the injection control.
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