JP6142530B2 - 尿素ｓｃｒ用尿素水消費量診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの排ガス中のＮＯｘを尿素水を用いて選択還元する尿素ＳＣＲシステムに係り、特に、ドージングバルブで噴射した尿素水の尿素水量を的確に診断できる尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置に関するものである。

ディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯｘを浄化するための排気ガス浄化システムとして、選択還元触媒を用いた選択触媒還元（Selective Catalytic Reduction）システム（ＳＣＲシステム）が開発されている。

このＳＣＲシステムは、尿素水タンクに貯留された尿素水をＳＣＲ装置の排気ガス上流に供給し、排気ガスの熱で尿素水を加水分解してアンモニアを生成し、このアンモニアによってＳＣＲ装置内の触媒でＮＯｘを還元して浄化するものである。尿素水は、ＳＣＲ装置の上流側に設けられたドージングバルブから噴射されることで、ＳＣＲの排気ガス上流に供給される。

ドージングバルブへの尿素水の供給は、サプライモジュールポンプ（ＳＭポンプ）や尿素水圧力センサなどを備えたサプライモジュールによってなされる。サプライモジュールは、吸込ラインを介して尿素水タンクと接続されており、尿素水タンクから吸込ラインを通じて吸い上げた尿素水を、サプライモジュールとドージングバルブとを接続する圧送ラインを通じてドージングバルブに供給する。ドージングバルブは、ＤＣＵ（ドージングコントロールユニット）により制御され、ＳＣＲ装置の下流に設けたＮＯｘセンサの検出値に応じてドージングバルブが開閉制御されて尿素噴射量が調整される。

尿素水タンク内の尿素水のレベルは、尿素水タンク内に設けた尿素水センサで検出され、尿素水センサで検出した尿素水のレベルから尿素水の残存量を検出し、尿素水の補充の目安としている（例えば特許文献１，２参照）。

特開２０１１−２４７１３７号公報 特開２０１２−２０６１号公報

ところで、尿素水をＮＯｘ触媒内に噴射するドージングバルブ内、およびそこに至る圧送ライン内が異物により詰まりが生じた場合、それを検出する手段がない。またドージングバルブが異物等の固着により、開状態で固着した場合にも同様に検出する手段がない問題がある。

この尿素水の消費量については、尿素水タンク内の尿素水センサのレベル変化を検出すれば、その消費量はおおよそ推測できる。

そこで、尿素水のＤＣＵでの指示噴射量と、その指示に従って実際に噴いた量、すなわち尿素水センサの検出値に基づく消費量との差をモニタし、その差でドージングバルブでの噴射の異常の有無を検出できるが、尿素水センサの検出精度は、尿素レベルを段階的に検出するもので、検出精度が悪い問題がある。

本発明者等は、消費量が尿素水センサの誤差範囲以上のレベル変化したときの値を判定量とし、他方ＤＣＵで指示噴射量を積算し、その積算指示噴射量が判定量を超えたときに、積算指示噴射量と尿素水センサから求めたレベル変化による消費量との差を比較し、その差が閾値を超えた場合、消費量異常と判定することにより、尿素水センサの検出精度が悪くても以上の有無を判定できる診断装置を発明した。

この積算消費量が、判定量に達する間に、尿素水タンクへ尿素水の補充が行われた場合、その補充量を算出消費量に加える必要がある。補充量を検出する際、車両の傾きによる液面上昇、センサー自体の持つ設計誤差分等を考慮し、この両者の誤差範囲以上の値Ｋ１よりも多い変化があった時を補充と認識し、尿素水センサで検出した消費量に補充量を加算する必要がある。

しかし、値Ｋ１より少ない量の補充が行われた場合、その量は検出誤差となり、補充量とは見なされず、これが繰り返されると、実際に消費される消費量の誤差量が大となり誤判定となる問題を残す。

この対策として、ＮＯｘセンサによるＮＯｘ値が正常か否かをモニタし、積算指示噴射量に対して積算消費量が少なく、その乖離量が大のとき、ＮＯｘ値が正常であれば、少量補充が繰り返されたと判断して判定を行わず、ＮＯｘ値が異常時のみ尿素水噴射経路に詰まり等の異常があったと判断し、尿素水消費量異常と判定することを提案している。

しかし、尿素水センサが固着している場合は、積算消費量に変化がなく、積算指示噴射量と消費量の乖離量が大となるケースもある。

このケースの場合、ドージングバルブが開状態で固着し、尿素水が噴きっぱなしになったときには、ＮＯｘ値が正常であり、ＮＯｘセンサの検出値で異常の有無を判定することはできない問題を残す。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、尿素水タンクに補充される尿素水量変化を検出できなく、その実消費量を検出できなくとも、圧送ラインやドージングバルブが異物により詰まったり固着した状態、或いはドージングバルブで尿素水が噴きっぱなしになった状態を検出できる尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、尿素水タンク内の尿素水を、サプライポンプにて吸い込み、これを圧送ラインを介してＳＣＲ装置の上流側に設けたドージングバルブから噴射するための尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置において、前記尿素水タンク内の尿素水のレベルを検出する尿素水センサと、前記尿素水センサから入力される検出値から積算消費量を算出する消費量算出手段と、排ガス中のＮＯｘに応じて前記ドージングバルブから噴射する尿素水量を指示する噴射量指示手段と、前記噴射量指示手段で指示した指示噴射量を積算して積算指示噴射量を算出する指示噴射量積算手段と、前記尿素水センサのスタックの有無を判定する異常診断手段とを備え、
前記異常診断手段は、積算指示噴射量が判定量に達する前に、積算指示噴射量が、尿素水センサ出力に変化がでる値に相当し且つ前記判定量より小さい設定値に達したとき、車速がゼロでない走行時における前記尿素水センサのレベル変化を所定値と比較して前記尿素水センサのスタックの有無を判定し、
前記異常診断手段は、前記尿素水センサのレベル変化が前記所定値より小さいとき前記尿素水センサがスタックしたと判定することを特徴とする尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置である。

前記ＳＣＲ装置の下流側に設けられたＮＯｘセンサをさらに備え、
前記異常診断手段は、前記尿素水センサのレベル変化が前記所定値以上のとき前記尿素水センサがスタックしてないと判定し、
前記異常診断手段は、前記尿素水センサがスタックしてないと判定したとき、前記積算指示噴射量が前記判定量に達したときの当該積算指示噴射量と前記積算消費量とを比較して前記ドージングバルブによる尿素水噴射が正常か異常かを判定し、
前記異常診断手段は、前記積算消費量に対して前記積算指示噴射量が一定量を超えたとき、ＮＯｘセンサの検出値が正常のときは、尿素水タンクに少量ずつ尿素水が補充されたと判断して尿素水噴射を正常と判定し、ＮＯｘセンサの検出値が異常のときは、尿素水噴射を異常と判定するのが好ましい。

前記異常診断手段は、前記積算指示噴射量に対して前記積算消費量が一定量を超えたとき、ＮＯｘセンサの検出値によらず尿素水噴射を異常と判定するのが好ましい。

本発明の他の態様は、尿素水タンク内の尿素水を、サプライポンプにて吸い込み、これを圧送ラインを介してＳＣＲ装置の上流側に設けたドージングバルブから噴射するための尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置において、
前記尿素水タンク内の尿素水のレベルを検出する尿素水センサと、前記尿素水センサから入力される検出値から積算消費量を算出する消費量算出手段と、排ガス中のＮＯｘに応じて前記ドージングバルブから噴射する尿素水量を指示する噴射量指示手段と、前記噴射量指示手段で指示した指示噴射量を積算して積算指示噴射量を算出する指示噴射量積算手段と、前記尿素水センサのスタックの有無を判定する異常診断手段とを備え、
前記異常診断手段は、積算指示噴射量が判定量に達する前に、積算指示噴射量が、尿素水センサ出力に変化がでる値に相当し且つ前記判定量より小さい設定値に達したとき、車速がゼロでない走行時における前記尿素水センサのレベル変化を所定値と比較して前記尿素水センサのスタックの有無を判定し、
前記異常診断手段は、前記尿素水センサのレベル変化が前記所定値以上のとき前記尿素水センサがスタックしてないと判定し、
前記異常診断手段は、前記尿素水センサがスタックしてないと判定したとき、前記積算指示噴射量が前記判定量に達したときの当該積算指示噴射量と前記積算消費量とを比較して前記ドージングバルブによる尿素水噴射が正常か異常かを判定することを特徴とする尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置である。

本発明は、積算指示噴射量が、判定量に達する前に、尿素水センサの出力変化がでる値に相当し且つ判定量より小さい設定値に達したとき、車速がゼロでない走行時における尿素水センサのレベル変化を所定値と比較して尿素水センサのスタックの有無を判定し、その上で積算指示噴射量が判定量に達したときの積算指示噴射量と積算消費量とを比較することにより、ドージングバルブや圧送ラインの詰まり、及びドージングバルブ開固着による噴きっぱなしの不具合の検出が可能となる。

本発明におけるＳＣＲシステムの概略図である。 本発明の尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置の消費量診断のフローチャートを示す図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は、ＳＣＲシステムの概略を示したもので、ディーゼルエンジン（図示せず）の排気管１０には、ＳＣＲ装置１１が接続され、そのＳＣＲ装置１１の上流側に尿素水を噴射するドージングバルブ１２が設けられ、ＳＣＲ装置１１の下流側には、ＮＯｘセンサ１３が設けられる。

ＮＯｘセンサ１３の検出値はＤＣＵ（ドージングコントロールユニット）１４に入力され、その検出値に基づいて、ＮＯｘ浄化率が所定の範囲内になるようにＤＣＵ１４によりドージングバルブ１２が開閉制御される。

ドージングバルブ１２から噴射される尿素水Ｕは、尿素水タンク１５に溜められ、サクションライン１６からサプライモジュール１７のサプライポンプ１８に吸引され、サプライポンプ１８からフィルタ１９を通して異物が除去され、圧送ライン２０にてドージングバルブ１２に圧送される。また余剰の尿素水Ｕは、フィルタ１９の吐出側の圧送ライン２０から戻しライン２１にて尿素水タンク１５内に戻される。

尿素水タンク１５内には、尿素水センサ２２が設けられ、尿素水センサ２２が尿素水タンク１５内の尿素水のレベルを計測し、ＤＣＵ１４へ送信する。また圧送ライン２０には尿素水の供給圧力を検出する尿素水圧力センサ２３が設けられ、その検出圧力がＤＣＵ１４へ送信される。

ＤＣＵ１４は、ＳＣＲ装置１１へ尿素水を噴射する量、タイミングを算出し、サプライポンプ１８を駆動させ尿素水を規定圧まで高め、ドージングバルブ１２の開閉を制御し、適切な量を適切なタイミングで噴射する。

ＮＯｘセンサ１３は、ドージングバルブ１２から尿素水が適切に噴射されていることにより、ＳＣＲ装置１１の下流の排ガス中のＮＯｘ値が定常となっていることをモニタするために、ＤＣＵ１４へ計測値を送信する。

ＤＣＵ１４には、主に燃料噴射制御を行うＥＣＭ（エンジンコントロールモジュール）２６と接続される。ＥＣＭ２６には、車速、パーキングブレーキスイッチ、その他の運転情報が入力され、これらがＥＣＭ２６からＤＣＵ１４へ送信される。

また、ＤＣＵ１４には、バッテリー２４が接続されると共にイグニッションキー２５のＯＮ、ＯＦＦ信号が入力される。

このＳＣＲシステムにおいて、ＤＣＵ１４は、ＥＣＭ２６の情報を基にＮＯｘセンサ１３の検出値が定常となるようドージングバルブ１２から噴射する尿素水の噴射指示量を決定し、その決定値に基づいてドージングバルブ１２を開閉制御する。

先ず、尿素水消費の異常診断においては、ＤＣＵ１４に、ＥＣＭ２６の情報とＮＯｘセンサ１３の検出値に基づいてドージングバルブ１２から噴射する尿素水量を指示する噴射量指示手段３０と、噴射量指示手段３０で指示した指示噴射量を積算する指示噴射量積算手段３１と、尿素水センサ２２から入力される検出値から積算消費量Ｄを算出する消費量算出手段３２と、指示噴射量積算手段３１からの積算指示噴射量Ｐと消費量算出手段３２からの積算消費量Ｄを比較してドージングバルブ１２による尿素水噴射が正常か異常かを判定する異常診断手段３３とを備える。

異常診断を開始するときには、指示噴射量積算手段３１の積算指示噴射量Ｐをゼロにリセットし、同時に、消費量算出手段３２は、尿素水センサ２２で検出されたレベルをレベル（Ｓ０）として記憶する。その後、車両が走行し、ドージングバルブ１２から尿素水が噴射されたとき、指示噴射量積算手段３１は、噴射量指示手段３０による指示噴射量を順次積算し、積算指示噴射量Ｐを記憶する。

異常診断手段３３での尿素水噴射が正常か異常かを検出するには、ある程度尿素水を消費（例えば消費量が数Ｌから十数Ｌ）したときでなければ、検出精度が高くならないため、車両走行が何回か行われたとき、すなわちイグニッションキー２５がＯＮ・ＯＦＦを繰り返し、指示噴射量積算手段３１での積算指示噴射量Ｐが判定量Ｌ（例えば１５Ｌ）を超えたときに、消費量算出手段３２での積算消費量Ｄと積算指示噴射量Ｐとを比較し、｜Ｄ−Ｐ｜＞Ｋ１かどうかを判断する。

この判断において、尿素水が適正に噴射されていれば、積算消費量Ｄと積算指示噴射量Ｐとは同じであり、尿素水センサ２２のレベル測定の誤差範囲で決まる値Ｋ１以下であれば、正常と診断し、Ｋ１以上であれば異常と判断する。この際、両者の差の絶対値で比較することで、異物等で噴射がないときにはＤ≪Ｐで、Ｄ−Ｐはマイナスとなり、ドージングバルブ１２が噴きっぱなしとなればＤ≫Ｐで、Ｄ−Ｐはプラスとなり、そのプラス・マイナスから固着による詰まりと、ドージングバルブ１２の噴きっぱなしが判断できる。

また、尿素水タンク１５には、尿素水の補充があるため、キースイッチのＯＮ・ＯＦＦのタイミングで尿素水センサ２２によるレベルセンサのレベルを検出してその変化から消費量算出手段３２が補充量を判断する。すなわち消費量算出手段３２は、制御開始から診断時までその補充量を積算し、実際のレベル変化にその積算補充量を足して尿素水の積算消費量Ｄを求める。

しかし、ＤＣＵ指示噴射量がある量に達しても尿素水センサの出力に変動がない場合、二つのケースがある。一つは尿素水センサの検出部（フロート）が固着している場合、もう一つはＤＣＵが補充と認識できない少量の補充が行われた場合である。

尿素水センサ２２の固着については、特許文献１で検出が可能であるが、圧送ライン２０が閉塞したり、ドージングバルブ１２が固着状態で噴きっぱなしとなったときには、これらを検出できず、また少量補充された場合には、閉塞を検出できない。

そこで、本発明は、先ず、異常診断手段３３が、積算指示噴射量が、判定値に達する前に、尿素水センサ２２が確実にレベル変化がでる値（例えば、２〜５Ｌ）に相当する積算指示噴射量を設定値Ａとし、その設定値Ａに達したときの尿素水センサ２２のレベル変化を判定することで、尿素水センサ２２が固着してスタックしたことを検出するものである。

次に、異常診断手段３３は、尿素水センサ２２のスタックと区別するために、車速がゼロでない時に、すなわち走行中に、尿素水センサ２２の出力がある値以上の変化を示すかどうかを判断する。この変化は、尿素水タンク１５内の尿素水Ｕのレベルが揺れ動いた結果であり、この場合はスタックなしで、少量補充が行われレベルセンサの出力変化がなかったと判断し、その上でＮＯｘセンサ１３の検出値やＮＯｘ浄化率から異常の有無を判定する。この場合、ＮＯｘセンサ１３の値（又はＮＯｘ浄化率）が正常のときは消費量異常と判定せず、ＮＯｘ値等が異常のときには異常と判定する。

また尿素水が少量ずつ補充された場合と尿素水センサがスタックした場合との区別については、ＮＯｘセンサ１３によるＮｏｘ浄化率を、ＮＯｘ浄化率判定手段３４がモニタし、ＮＯｘ浄化率が正常範囲内で規定値Ｑ以上、積算指示噴射量に対して積算消費量が少ないときは、少量補充が繰り返され、ＤＣＵ指示噴射量と尿素水センサによる尿素水消費量に乖離が生じたと判断する。よって、ＮＯｘ値が規定値Ｑ未満で、かつ、積算指示噴射量に対して積算消費量が閾値を超えた場合のみ、消費量異常と判定する。

また、積算指示噴射量に対して積算消費量が大きな乖離率プラス側の消費量異常については、ＮＯｘ浄化率によらず、積算指示噴射量と積算消費量の乖離のみで消費量異常と判定する。

このＮＯｘ浄化率判定手段３４の浄化率の判定を説明する。

噴射量指示手段３０は、ＮＯｘセンサ１３の検出値が定常の範囲となるように尿素水の指示噴射量を決定する。しかし、ＮＯｘセンサ１３は、ＳＣＲ装置１１の下流側のＮＯｘ濃度は検出できても、ＳＣＲ装置１１内に流入する排ガス中のＮＯｘ濃度は検出できない。

ＮＯｘ浄化率判定手段３４は、この噴射量指示手段３０での指示噴射量とＮＯｘセンサ１３で検出されたＮＯｘ濃度から浄化率を求めるもので、その浄化率が規定値Ｑ以上かどうかを判定するものである。

すなわち、尿素（（ＮＨ₂）₂ＣＯ）の１モルが加水分解されると、２モルのアンモニア（ＮＨ₃）が生成し、このアンモニアがＮＯｘ（ＮＯ、ＮＯ₂）と反応して窒素と水に脱硝されるため、噴射した尿素量と、ＮＯｘセンサで検出したＮＯｘ濃度には相関があり、噴射量からＳＣＲ装置１１の入口側のＮＯｘ濃度が推定でき、この入口側のＮＯｘ濃度と出口側のＮＯｘ濃度から浄化率を求めることができる。よってＮＯｘ浄化率判定手段３４は、指示噴射量から入口側のＮＯｘ濃度を求め、この求めた入口ＮＯｘ濃度とＮＯｘセンサで検出したＮＯｘ濃度から浄化率を求める。この場合、入口ＮＯｘ濃度はエンジンの運転状態により変動するものの、排気管１０から放出されるＮＯｘ値が法規制値以下であればよいため、浄化率の規定値Ｑを、エンジンの特性にあわせて、例えば９０％以上に設定しておく。

これを図２のフローチャートにより説明する。

ステップＳ１で診断が開始され、キースイッチがＯＮされたとき（ステップＳ２）、尿素水センサで初期のレベルセンサ位置（Ｓ０）を読み込み、記憶する（ステップＳ３）。次にステップＳ４で、車速＝０ｋｍ、パーキングブレーキスイッチＯＮかどうかを判断し、車両が停止状態のとき（Ｙｅｓ）は、繰り返しレベルセンサ位置（Ｓ０'）を読み込み、その停止中に尿素水の補充があればそのレベルＳ０'を最大値として記憶更新する（ステップＳ５）。このステップＳ４で車両が走行したとき（Ｎｏ）、ステップＳ６の判断で、最初に記憶したレベルＳ０と停止中に記憶したレベルＳ０'の差（Ｓ０'−Ｓ０）が、尿素水センサの検出精度以上又は誤差範囲以上の値（Ｋ１）に対して大きいかどうか（Ｓ０'−Ｓ０＞Ｋ１）を判断する。このステップＳ４の判断で、誤差範囲以上にレベルが上昇していたならば（Ｙｅｓ）、Ｓ０'−Ｓ０＝Ｒp1とし、その補充量を積算補充量ＲΣに加算（ステップＳ７）して、指示噴射量積算開始のステップＳ８に移行し、また、レベルＳ０'が最初のレベルＳ０に対して誤差範囲であれば（Ｎｏ）、ステップＳ８に移行する。この指示噴射量積算開始のステップＳ８では、ステップＳ９のキースイッチＯＦＦまで指示噴射量を積算すると共に尿素水はレベルＳ０として記憶する。

次に、ステップＳ９で、積算指示噴射量の判断を行い、その積算指示噴射量が、尿素水センサ２２が確実にレベル変化がでる値に相当する設定値Ａに達したとき（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０の判断で、尿素水センサの入力変化量をチェックし、尿素水変化量が、最初のレベルＳ０にレベル変化の値を足した値Ｂ以上かどうか、又は尿素水センサ２２が走行中の揺れで変動しているかどうかを判断し、最初のレベルＳ０と変化がないときや、尿素水センサ２２によるレベル変化を検出できないとき（Ｎｏ）は、尿素水センサがスタックしたと判定（ステップＳ１１）し、積算指示噴射量をリセット（ステップＳ１２）して、ステップＳ３の上流に戻す。この際、尿素水センサ２２がスタックしていることを運転者に警告ランプ等で警告する。

ステップＳ１０の判断で、尿素水センサのスタックがないとき（Ｙｅｓ）はそのまま走行して、指示噴射量積算を継続する。

次に、ステップＳ１３でキースイッチがＯＦＦとされたときに、制御開始から一回目の走行後のレベルセンサ位置Ｓ１を読み込み、そのときの尿素水の積算消費量Ｄ（＝Ｓ１−Ｓ０）を記憶する（ステップＳ１４）。

次に、ステップＳ１５で、キースイッチがＯＮとされたとき、ステップＳ１６の判断で、その前の走行による積算指示噴射量Ｐが判定量Ｌに達したかどうか（Ｐ≧Ｌ）を判定する。この判定量Ｌは、積算指示噴射量の設定値に相当する値Ａより大きな、数Ｌ〜十数Ｌの範囲で、例えば１５Ｌに設定する。

このステップＳ１６の判断で、尿素水の積算指示噴射量Ｐが判定量Ｌに達していないとき（Ｎｏ）、ステップＳ１７に移行して、レベルセンサ位置（Ｓ１＋ｎ）を読み込んで記憶する。次にステップＳ１８の判断で、その記憶したレベル（Ｓ１＋１）とステップＳ１５でキースイッチがＯＮとされる前のレベルＳ１とを比較し、Ｓ１＋ｎ−Ｓ１＞Ｋ１かどうかを判断して尿素水の補充の有無を判断し、補充がなければ（Ｎｏ）、ステップＳ２１に移行し、補充があれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１９で、Ｓ１＋ｎ−Ｓ１＝Ｒ１を計算し、Ｒ１を補充量として記憶した後、ステップＳ２０で補充量Ｒ１を積算補充量ＲΣに加算し、ステップＳ２１に移行し、そのステップＳ２１で、指示噴射量積算を継続する。その後ステップＳ２２でキースイッチがＯＦＦされたならば、ステップＳ２３でレベルセンサ位置（Ｓ２＋ｎ）を読み込み、そのレベル（Ｓ２＋ｎ）を基に積算消費量Ｄ（＝Ｓ２＋ｎ−Ｓ１）を計算して記憶すると共にステップＳ１５の上流側に戻す。

次に、ステップＳ１５でキースイッチがＯＮとされたとき、ステップＳ１６で、再度尿素水の積算指示噴射量Ｐが判定量Ｌに達したかどうかを判断する。積算指示噴射量Ｐが判定量Ｌに達していないときには、上述したステップＳ１７〜Ｓ１２３から、ステップＳ１５に戻して指示噴射量の積算を継続する。

このステップＳ１６の判断で、積算指示噴射量Ｐが判定量Ｌに達したとき（Ｙｅｓ）、ステップＳ２４で積算補充量ＲΣ＝０かを判断し、補充がないとき（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２６で、｜Ｄ−Ｐ｜＞Ｋ１を判断し、補充があるとき（Ｎｏ）は、ステップＳ２５で、補充時のＤの訂正（Ｄ＝Ｓ２＋１−Ｓ１＋ＲΣ）を行ってステップＳ２６の判断に戻す。

このステップＳ２６の判断で、ドージングバルブからの尿素水の噴射が正常であれば、積算消費量Ｄと積算指示噴射量Ｐとは略同じで０であり、検出誤差値Ｋ１以内であるため（Ｎｏ）、ステップＳ２７で消費量正常と判定し、制御を終了（ステップＳ３２）する。

ステップＳ２６の絶対値（｜Ｄ−Ｐ｜）とＫ１の比較判断で、絶対値がＫ１より大きければ（ＹＥＳ）、ステップＳ２８で、積算消費量Ｄ＞積算指示噴射量Ｐかどうかを比較判断する。

このステップＳ２８で、ドージングバルブが開固着で噴きっぱなしのときは、積算指示噴射量Ｐに対して積算消費量Ｄが十分に大きいため（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０で消費量異常と判定する。

また積算指示噴射量Ｐに対して積算消費量Ｄが小さいときは、ステップＳ２９にてＮＯｘ浄化率の範囲が規定値Ｑ以上かどうかを判断し、規定値Ｑ未満の浄化率のとき（Ｎｏ）は、ドージングバルブ等が固着しているため、ステップＳ３０で消費量異常と判定する。

また、ステップＳ２９の判断で、規定値Ｑ以上（Ｙｅｓ）ときは、補充量が積算消費量Ｄに加算されなかったときであり、異常では無いため、積算指示噴射量をリセット（ステップＳ３１）した後、制御を終了（ステップＳ３２）する。

なお、上述のフローでは、ＮＯｘ浄化率で、閉塞の有無を判定する例で説明したが、ＮＯｘセンサ１３の検出値を基に閉塞の有無を判定するようにしてもよい。

１０ 排気管
１１ ＳＣＲ装置
１２ ドージングバルブ
１３ ＮＯｘセンサ
１５ 尿素水タンク
２２ 尿素水センサ
２３ 尿素水圧力センサ
３０ 噴射量指示手段
３１ 指示噴射量積算手段
３２ 消費量算出手段
３３ 異常診断手段
３４ ＮＯｘ浄化率判定手段

Claims (4)

1. 尿素水タンク内の尿素水を、サプライポンプにて吸い込み、これを圧送ラインを介してＳＣＲ装置の上流側に設けたドージングバルブから噴射するための尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置において、
   前記尿素水タンク内の尿素水のレベルを検出する尿素水センサと、前記尿素水センサから入力される検出値から積算消費量を算出する消費量算出手段と、排ガス中のＮＯｘに応じて前記ドージングバルブから噴射する尿素水量を指示する噴射量指示手段と、前記噴射量指示手段で指示した指示噴射量を積算して積算指示噴射量を算出する指示噴射量積算手段と、前記尿素水センサのスタックの有無を判定する異常診断手段とを備え、
   前記異常診断手段は、積算指示噴射量が判定量に達する前に、積算指示噴射量が、尿素水センサ出力に変化がでる値に相当し且つ前記判定量より小さい設定値に達したとき、車速がゼロでない走行時における前記尿素水センサのレベル変化を所定値と比較して前記尿素水センサのスタックの有無を判定し、
   前記異常診断手段は、前記尿素水センサのレベル変化が前記所定値より小さいとき前記尿素水センサがスタックしたと判定することを特徴とする尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置。
2. 前記ＳＣＲ装置の下流側に設けられたＮＯｘセンサをさらに備え、
   前記異常診断手段は、前記尿素水センサのレベル変化が前記所定値以上のとき前記尿素水センサがスタックしてないと判定し、
   前記異常診断手段は、前記尿素水センサがスタックしてないと判定したとき、前記積算指示噴射量が前記判定量に達したときの当該積算指示噴射量と前記積算消費量とを比較して前記ドージングバルブによる尿素水噴射が正常か異常かを判定し、
   前記異常診断手段は、前記積算消費量に対して前記積算指示噴射量が一定量を超えたとき、ＮＯｘセンサの検出値が正常のときは、尿素水タンクに少量ずつ尿素水が補充されたと判断して尿素水噴射を正常と判定し、ＮＯｘセンサの検出値が異常のときは、尿素水噴射を異常と判定する請求項１記載の尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置。
3. 前記異常診断手段は、前記積算指示噴射量に対して前記積算消費量が一定量を超えたとき、ＮＯｘセンサの検出値によらず尿素水噴射を異常と判定する請求項２記載の尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置。
4. 尿素水タンク内の尿素水を、サプライポンプにて吸い込み、これを圧送ラインを介してＳＣＲ装置の上流側に設けたドージングバルブから噴射するための尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置において、
   前記尿素水タンク内の尿素水のレベルを検出する尿素水センサと、前記尿素水センサから入力される検出値から積算消費量を算出する消費量算出手段と、排ガス中のＮＯｘに応じて前記ドージングバルブから噴射する尿素水量を指示する噴射量指示手段と、前記噴射量指示手段で指示した指示噴射量を積算して積算指示噴射量を算出する指示噴射量積算手段と、前記尿素水センサのスタックの有無を判定する異常診断手段とを備え、
   前記異常診断手段は、積算指示噴射量が判定量に達する前に、積算指示噴射量が、尿素水センサ出力に変化がでる値に相当し且つ前記判定量より小さい設定値に達したとき、車速がゼロでない走行時における前記尿素水センサのレベル変化を所定値と比較して前記尿素水センサのスタックの有無を判定し、
   前記異常診断手段は、前記尿素水センサのレベル変化が前記所定値以上のとき前記尿素水センサがスタックしてないと判定し、
   前記異常診断手段は、前記尿素水センサがスタックしてないと判定したとき、前記積算指示噴射量が前記判定量に達したときの当該積算指示噴射量と前記積算消費量とを比較して前記ドージングバルブによる尿素水噴射が正常か異常かを判定することを特徴とする尿素ＳＣＲ用尿素水消費量診断装置。