特許 6233162 排気浄化システムの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6233162

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】排気浄化システムの制御装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/18 20060101AFI20171113BHJP

   F01N 3/00 20060101ALI20171113BHJP

   F01N 3/08 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/18 C

   F01N3/00 F

   F01N3/08 B

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-81888(P2014-81888)

(22)【出願日】2014年4月11日

(65)【公開番号】特開2015-203322(P2015-203322A)

(43)【公開日】2015年11月16日

【審査請求日】2016年6月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】特許業務法人 サトー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 和徳

【審査官】 今関 雅子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２７３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７４７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６８１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１８９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−３２６６１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／００− ３／３８

Ｆ０１Ｎ ９／００−１１／００

Ｆ０２Ｄ ４１／００−４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

尿素水タンク（１４）に貯えられた尿素水を吐出する尿素水ポンプ（１５）と、前記尿素水ポンプ（１５）を駆動するモータ（１６）とを備える排気浄化システム（１０）において、前記排気浄化システム（１０）を制御する制御装置（３０）であって、
予め設定された前記モータ（１６）の回転数と前記尿素水ポンプ（１５）から吐出される尿素水の圧力との関係を特性マップとして記憶する記憶手段（３４）と、
前記モータ（１６）の実回転数を検出する回転数検出手段（３２）と、
前記尿素水ポンプ（１５）から吐出される尿素水の実尿素水圧力を検出する尿素水圧検出手段（３３）と、
前記回転数検出手段（３２）で検出した前記実回転数と前記尿素水圧検出手段（３３）で検出した前記実尿素水圧力との関係を、前記記憶手段（３４）に記憶されている前記特性マップと対比して、前記尿素水圧検出手段（３３）の特性を診断する特性診断手段（３５）と、を備え、
前記特性診断手段（３５）は、前記尿素水圧検出手段（３３）で検出した前記実尿素水圧力が、予め設定された目標圧力を中央値とする診断圧力範囲で安定しているとき、前記実回転数と前記実尿素水圧力との関係を前記特性マップと対比して前記尿素水圧検出手段（３３）の特性を診断する排気浄化システムの制御装置。

【請求項2】

前記特性診断手段（３５）は、前記回転数検出手段（３２）で検出した前記実回転数が予め設定された診断回転数範囲にあるとき、前記尿素水圧検出手段（３３）の特性を診断する請求項１記載の排気浄化システムの制御装置。

【請求項3】

前記モータ（１６）の回転数を予め設定された回転上限値以下に制御する回転数制限手段（３６）をさらに備え、
前記特性診断手段（３５）は、前記回転数検出手段（３２）で検出した前記実回転数が前記回転上限値以下である期間が予め設定された設定期間を超えると、前記尿素水圧検出手段（３３）の特性を診断する請求項１記載の排気浄化システムの制御装置。

【請求項4】

前記特性診断手段（３５）は、前記回転数検出手段（３２）で検出した前記実回転数と前記尿素水圧検出手段（３３）で検出した前記実尿素水圧との関係が、前記特性マップにおける前記モータ（１６）の回転数と前記尿素水の圧力との関係から予め設定された設定範囲を超えるとき、前記尿素水圧検出手段（３３）の異常と診断する請求項１から３のいずれか一項記載の排気浄化システムの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の排気を浄化する排気浄化システムの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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へ添加される。この尿素ＳＣＲシステムに異常が生じると、排気へ尿素水が添加されず、排気の処理が不十分になるおそれがある。そこで、この尿素ＳＣＲシステムの異常を診断する手法が提案されている（特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１では、内燃機関に燃料の供給を停止している間に、予め設定された量の尿素水を排気に添加している。そして、特許文献１では、尿素水の添加によって変化するＮＯｘ濃度をＮＯｘセンサで検出することにより、尿素水を噴射する機構の異常の有無を診断している。
しかし、特許文献１の場合、異常の有無はＮＯｘセンサで検出したＮＯｘ濃度に依存している。そのため、特許文献１では、ＮＯｘの濃度に異常が生じると、尿素水を噴射する機構は全体として異常と診断される。その結果、尿素水を噴射する機構のうちいずれの部品に異常が生じているか特定が困難であるという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１２１４１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、本発明の目的は、異常が生じている部品の特定、特に尿素水圧検出手段の異常の把握が容易な排気浄化システムの制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１または４記載の発明では、記憶手段は予めモータの回転数と尿素水ポンプから吐出される尿素水の圧力との関係を特性マップとして記憶している。すなわち、モータの回転数と尿素水ポンプから吐出される尿素水の圧力とは相関している。そこで、記憶手段は、この相関する関係を特性マップとして記憶している。特性診断手段は、回転数検出手段で検出したモータの実際の回転数である実回転数と尿素水圧検出手段で検出した尿素水の実際の圧力である実尿素水圧との関係を、この特性マップと対比する。これにより、特性診断手段は、実回転数と実尿素水圧との関係が特性マップと異なるとき、尿素水圧検出手段に異常が生じていると診断する。したがって、尿素水圧検出手段の異常を容易に把握することができる。

【0007】

請求項１記載の発明では、特性診断手段は、尿素水圧検出手段で検出した実尿素水圧が診断圧力範囲にあるとき、尿素水圧検出手段の特性を診断する。この診断圧力範囲は、予め設定されている。尿素水圧検出手段は、例えば個体差などによってばらつきを含んでいる。また、尿素水ポンプから吐出される尿素水の圧力は、尿素水ポンプの起動からの経過時間や排気へ添加を繰り返すことにより経時的に変化する。そこで、特性診断手段は、予め設定された診断圧力範囲において尿素水の圧力が安定しているとき、尿素水圧検出手段の診断を実行する。したがって、尿素水圧検出手段の異常の診断精度を向上することができる。

【0008】

請求項２記載の発明では、特性診断手段は、回転検出手段で検出した実回転数が診断回転数範囲にあるとき、尿素水圧検出手段の特性を診断する。この診断回転数範囲は、予め設定されている。尿素水ポンプを駆動するモータは、例えば個体差などによってばらつきを含んでいる。また、尿素水ポンプを駆動するモータの回転数は、尿素水ポンプの起動からの経過時間や排気へ添加を繰り返すことにより経時的に変化する。そこで、特性診断手段は、予め設定された診断回転数範囲において尿素水の圧力が安定しているとき、尿素水圧検出手段の診断を実行する。したがって、尿素水圧検出手段の異常の診断精度を向上することができる。

【0009】

請求項３記載の発明では、回転数制限手段は、尿素水ポンプを駆動するモータの回転数を回転上限値以下に制限する。尿素水圧検出手段に異常があるとき、モータの回転数を制御しても、目標となる尿素水の圧力に到達しないことがある。このとき、モータの回転数および負荷が過大となるおそれがある。そこで、モータを駆動しても尿素水の圧力が十分に上昇しないとき、回転数制限手段はモータの回転数を回転上限値以下に制限する。そして、特性診断手段は、このモータの回転数が制限されている状態が設定期間継続すると、尿素水検出手段の診断を実行する。このとき、モータの回転数と尿素水の圧力との間には大きな乖離が生じる。したがって、尿素水圧検出手段の異常を確実に診断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態による排気浄化システムの制御装置を示すブロック図

【図2】第１実施形態による排気浄化システムを示す模式図

【図3】第１実施形態による制御装置の特性マップを示す模式図

【図4】尿素水圧力およびモータ回転数の時間的な変化を示す概略図

【図5】第１実施形態による制御装置における処理の流れを示す概略図

【図6】尿素水圧力およびモータ回転数の時間的な変化を示す概略図

【図7】第２実施形態による制御装置を示すブロック図

【図8】第２実施形態による制御装置における処理の流れを示す概略図

【図9】尿素水圧力およびモータ回転数の時間的な変化を示す概略図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、複数の実施形態による排気浄化システム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。
（第１実施形態）
図２に示す排気浄化システム１０は、例えば車両に搭載されている内燃機関１１から排出される排気に尿素水を添加し、排気に含まれるＮＯｘを還元するＳＣＲシステムを構成している。内燃機関１１の排気は、排気管部材１２が形成する排気通路１３を経由して大気へ放出される。内燃機関１１は、例えばディーゼルエンジンである。なお、排気浄化システム１０は、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンやガスタービンエンジンなどに適用してもよい。また、排気浄化システム１０は、車載の内燃機関１１に限らず、例えば発電ユニットなどの据置型の内燃機関１１に適用してもよい。

【0012】

排気浄化システム１０は、尿素水タンク１４、尿素水ポンプ１５、モータ１６、尿素水通路部１７および還元触媒１８を備えている。尿素水タンク１４は、尿素水である尿素の水溶液を貯えている。尿素水ポンプ１５は、尿素水タンク１４に収容されている。モータ１６は、尿素水ポンプ１５を駆動する。尿素水ポンプ１５は、モータ１６へ電力を供給することにより駆動され、尿素水タンク１４から吸入した尿素水を加圧して、尿素水通路部１７へ吐出する。尿素水通路部１７は、尿素水通路１９を形成している。還元触媒１８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。

【0013】

排気浄化システム１０は、上記に加えてインジェクタ２１を備えている。尿素水通路１９は、尿素水ポンプ１５と反対側の端部がインジェクタ２１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１９を経由してインジェクタ２１に供給される。インジェクタ２１は、排気管部材１２に設けられている。インジェクタ２１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２１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２１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１８へ流入する。排気に含まれるＮＯｘは、還元触媒１８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。

【0014】

上述の排気浄化システム１０は、制御装置３０によって制御される。制御装置３０は、図１に示すように制御ユニット３１、回転数センサ３２、圧力センサ３３および記憶部３４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システム１０を制御する。回転数センサ３２は、回転数検出手段に相当し、モータ１６の実際の回転数を実回転数として検出する。回転数センサ３２は、検出したモータ１６の実回転数を電気信号として制御ユニット３１へ出力する。回転数センサ３２は、モータ１６の回転数を直接検出してもよく、モータ１６へ供給する電気信号から間接的に検出してもよい。圧力センサ３３は、尿素水圧検出手段に相当し、図２に示すように尿素水ポンプ１５とインジェクタ２１とを接続する尿素水通路１９に設けられている。圧力センサ３３は、尿素水通路１９において、尿素水ポンプ１５から吐出された尿素水の実際の圧力を実尿素水圧として検出する。圧力センサ３３は、検出した実尿素水圧を電気信号として制御ユニット３１へ出力する。

【0015】

記憶部３４は、例えばフラッシュメモリなどのように不揮発性の媒体で構成されている。記憶部３４は、制御ユニット３１のＲＯＭやＲＡＭと共用してもよい。記憶部３４は、図３に示すような特性マップを記憶している。特性マップは、モータ１６の回転数と尿素水ポンプ１５から吐出される尿素水の圧力との関係を示すものである。この特性マップは、モータ１６の回転数と尿素水の圧力との理想的な関係として予め設定され、記憶部３４に記憶されている。モータ１６の回転数と尿素水ポンプ１５から吐出される尿素水の圧力つまりトルクとの間には、図３に示すような反比例の関係がある。すなわち、尿素水ポンプ１５から吐出される尿素水の圧力が決定すると、モータ１６の回転数は特定の値となる。本実施形態の場合、このモータ１６の回転数と尿素水の圧力との間の関係は、実験的に得られた理想値として作成され、記憶部３４に記憶されている。

【0016】

制御装置３０は、コンピュータプログラムを実行することにより、図１に示すように特性診断部３５をソフトウェア的に実現している。この特性診断部３５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。特性診断部３５は、圧力センサ３３の特性すなわち圧力センサ３３の異常を診断する。具体的には、特性診断部３５は、回転数センサ３２からモータ１６の実回転数を取得し、圧力センサ３３から尿素水通路１９における尿素水の実尿素水圧を取得する。そして、特性診断部３５は、取得した実回転数および実尿素水圧から圧力センサ３３の特性を診断する。上述のように尿素水ポンプ１５から吐出される尿素水の圧力が決定すると、圧力センサ３３が正常であれば、モータ１６の回転数は一義的に決定される。しかし、圧力センサ３３に異常が生じているとき、取得した実回転数と実尿素水圧との関係は図３に示す特性マップの理想的な関係から逸脱する。そのため、この特性マップの理想的な関係からの逸脱が大きくなると、圧力センサ３３に何らかの異常が生じていることが考えられる。そこで、特性診断部３５は、取得した実回転数と実尿素水圧との関係が特性マップから乖離しているとき、圧力センサ３３に異常が生じていると診断する。本実施形態の場合、図３に示すように特性マップは、理想値を中央値として上限値および下限値を有している。そして、特性診断部３５は、取得した実回転数と実尿素水圧との関係が、この特性マップの上限値と下限値との間に設定されている設定範囲から逸脱したとき、圧力センサ３３が異常であると診断する。上限値および下限値は、適用する排気浄化システム１０に応じて設定される。一例として、上限値および下限値は、理想値に対し±１０％〜十数％程度に設定される。

【0017】

また、特性診断部３５は、実尿素水圧力が安定した状態にあるとき、圧力センサ３３の異常について診断する。具体的には、特性診断部３５は、圧力センサ３３で取得した実尿素水圧力が診断圧力範囲にあるとき、圧力センサ３３の特性を診断する。この診断圧力範囲は、適用する排気浄化システム１０の特性に応じて予め任意に設定されている。圧力センサ３３は、例えば個体差などによってばらつきを含んでいる。また、尿素水ポンプ１５から吐出される尿素水の圧力は、尿素水ポンプ１５の起動からの経過時間や排気への尿素水の添加を繰り返すことにより経時的に変化する。このように個体差や経時的な圧力の変化が生じるとき、圧力センサ３３の診断を実行すると、これら個体差や経時的な変化によって検出する実尿素水圧の信頼性が低下するおそれがある。そこで、特性診断部３５は、予め設定された診断圧力範囲において尿素水の圧力が安定しているとき、圧力センサ３３の診断を実行する。

【0018】

また、特性診断部３５は、モータ１６の回転数が安定した状態にあることを条件として、圧力センサ３３の異常について診断する構成としてもよい。特性診断部３５は、例えば回転数センサ３２で取得したモータ１６の実回転数が診断回転数範囲にあるとき、圧力センサ３３の特性を診断する。この診断回転数範囲は、適用する排気浄化システム１０の特性に応じて予め任意に設定されている。モータ１６や回転数センサ３２は、圧力センサ３３と同様に例えば個体差などによってばらつきを含んでいる。また、尿素水ポンプ１５から吐出される尿素水の圧力は、尿素水ポンプ１５の起動からの経過時間や排気への尿素水の添加を繰り返すことにより経時的に変化する。このように個体差や経時的な圧力の変化が生じるとき、圧力センサ３３の診断を実行すると、これら個体差や経時的な変化によって検出する実回転数の信頼性が低下するおそれがある。そこで、特性診断部３５は、予め設定された診断回転数範囲においてモータ１６の回転数が安定しているとき、圧力センサ３３の診断を実行する。

【0019】

制御ユニット３１は、モータ１６の回転数を制御することにより、尿素水ポンプ１５から吐出される尿素水の圧力を目標圧力Ｐｔなるように一定制御する。この目標圧力Ｐｔは、誤差を考慮して、予め上限値と下限値とが決定されている。制御ユニット３１は、この目標圧力Ｐｔを中央値とする上限値と下限値との間に尿素水の圧力を制御する。モータ１６が起動されると、尿素水ポンプ１５は尿素水の吐出を開始する。そのため、圧力センサ３３が検出する実尿素水圧Ｐｒは、図４に示すように時間の経過とともにほぼ比例的に上昇する。圧力センサ３３が正常であれば、制御ユニット３１は、圧力センサ３３で検出した実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔに到達すると、この目標圧力Ｐｔを維持するように実尿素水圧Ｐｒに基づいてモータ１６の回転数をフィードバック制御する。すなわち、圧力センサ３３が正常であれば、モータ１６の実回転数Ｒｒは図３に示す特性マップの上限値と下限値との間の設定範囲に維持される。このとき、モータ１６の実回転数Ｒｒは、図４に示すように正常回転数範囲で制御される。

【0020】

次に、上記の構成による診断の流れについて図５に基づいて説明する。
特性診断部３５は、モータ１６を起動すると（Ｓ１０１）、尿素水の圧力を制御する処理を開始する（Ｓ１０２）。これとともに特性診断部３５は、圧力センサ３３から実尿素水圧Ｐｒを取得する（Ｓ１０３）。そして、特性診断部３５は、取得した実尿素水圧Ｐｒと目標圧力Ｐｔとを比較して、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔにあるか否かを判断する（Ｓ１０４）。このとき、特性診断部３５は、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔの上限値と下限値との間にあるか否かを判断する。特性診断部３５は、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔでないとき（Ｓ１０４：Ｎｏ）、Ｓ１０２へ戻り、尿素水の圧力を制御する処理を繰り返し、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔに到達するまで待機する。

【0021】

一方、特性診断部３５は、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔであるとき（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、回転数センサ３２から実回転数Ｒｒを取得する（Ｓ１０５）。そして、特性診断部３５は、取得した実回転数Ｒｒと下限回転数Ｒｍｉｎとを比較する（Ｓ１０６）。この下限回転数Ｒｍｉｎは、図３に示す特性マップにおいて下限値に相当する。すなわち、実尿素水圧ＰｒがＳ１０３で取得した値に決定されると、圧力センサ３３が正常であれば、モータ１６の実回転数Ｒｒは図３に示す特性マップから下限回転数Ｒｍｉｎと上限回転数Ｒｍａｘとの間にあることになる。そのため、特性診断部３５は、実回転数Ｒｒと下限回転数Ｒｍｉｎとを比較する。

【0022】

圧力センサ３３に異常が生じると、図６に示すように取得したモータ１６の実回転数Ｒｒと圧力センサで検出した実尿素水圧Ｐｒとの間には乖離が生じる。すなわち、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔに制御されているとき、圧力センサ３３が正常であるときと比較して、（Ａ）モータ１６の回転数が正常回転数範囲よりも高い状態で一定となる場合、（Ｂ）モータ１６の回転数が正常回転数範囲よりも低い状態で一定となる場合、または（Ｃ）モータ１６の回転数が正常回転数範囲に到達しない場合が生じる。そのため、圧力センサ３３に異常が生じているとき、モータ１６の実回転数Ｒｒは、特性マップの上限回転数Ｒｍａｘと下限回転数Ｒｍｉｎとの間に設定された設定範囲から逸脱することになる。

【0023】

そこで、特性診断部３５は、実回転数Ｒｒが下限回転数Ｒｍｉｎよりも低いとき（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、圧力センサ３３が異常であると診断する（Ｓ１０７）。また、特性診断部３５は、実回転数が下限回転数Ｒｍｉｎ以上であるとき（Ｓ１０６：Ｎｏ）、実回転数Ｒｒと上限回転数Ｒｍａｘとを比較する（Ｓ１０８）。そして、特性診断部３５は、実回転数Ｒｒが上限回転数Ｒｍａｘより高いときも（Ｓ１０８：Ｎｏ）、圧力センサ３３が異常であると診断する（Ｓ１０７）。一方、特性診断部３５は、実回転数Ｒｒが上限回転数Ｒｍａｘ以下であるとき（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、圧力センサ３３が正常であると診断する（Ｓ１０９）。すなわち、Ｓ１０８において実回転数Ｒｒが上限回転数Ｒｍａｘ以下であるとき、実回転数Ｒｒは上限回転数Ｒｍａｘと下限回転数Ｒｍｉｎとの間に設定された設定範囲にある。そのため、モータ１６の実回転数Ｒｒは正常な設定範囲にあることから、特性診断部３５は圧力センサ３３が正常であると診断する。

【0024】

以上説明したように、第１実施形態では、特性診断部３５は、回転数センサ３２で検出したモータ１６の実回転数Ｒｒと圧力センサ３３で検出した実尿素水圧Ｐｒとの関係を、特性マップと対比する。特性診断部３５は、実回転数Ｒｒと実尿素水圧Ｐｒとの関係が特性マップの設定範囲から乖離するとき、圧力センサ３３に異常が生じていると診断する。したがって、圧力センサ３３の異常を容易に把握することができる。

【0025】

（第２実施形態）
第２実施形態による排気浄化システムの制御装置を図７に示す。
第２実施形態の制御装置３０は、第１実施形態の構成に加え回転数制限部３６を備えている。回転数制限部３６は、制御ユニット３１でコンピュータプログラムを実行することにより、ソフトウェア的に実現されている。この回転数制限部３６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。回転数制限部３６は、モータ１６の回転数を予め設定された回転上限値Ｍｒ以下に制限する。圧力センサ３３に異常があるとき、図６（Ｃ）に示すようにモータ１６の回転数を制御しても、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔに到達しない場合がある。この場合、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔに到達せず、Ｓ１０２およびＳ１０３の処理を繰り返すこととなる。この場合、圧力センサ３３の異常の診断ができないだけでなく、モータ１６に過大な負荷が加わるおそれがある。そこで、回転数制限部３６は、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔに到達せず、モータ１６の回転数が過大になるおそれがあるとき、モータ１６の回転数を回転上限値Ｍｒ以下に制限する。

【0026】

特性診断部３５は、このように回転数制限部３６がモータ１６の回転数を制限したとき、モータ１６の回転数が回転上限値Ｍｒ以下に制限されている期間が設定期間を超えると、このときのモータ１６の回転数で圧力センサ３３の異常の診断を実行する。この設定期間は、モータ１６の特性などに応じて任意に設定される。

【0027】

第２実施形態による診断の流れについて図８に基づいて説明する。なお、第１実施形態における診断の流れと同一の処理については説明を省略する。
特性診断部３５は、モータ１６を起動すると（Ｓ２０１）、制御ユニット３１に設けられているタイマーのカウントＣをリセットする（Ｓ２０２）。すなわち、特性診断部３５は、制御ユニット３１のタイマーのカウントＣをＣ＝０とする。これとともに、特性診断部３５は、尿素水の圧力を制御する処理を開始する（Ｓ２０３）。特性診断部３５は、尿素水の圧力が制御されているとき、圧力センサ３３から実尿素水圧Ｐｒを取得し（Ｓ２０４）、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔにあるか否かを判断する（Ｓ２０５）。

【0028】

特性診断部３５は、実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔであるとき（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、回転数センサ３２から実回転数Ｒｒを取得する（Ｓ２０６）。そして、特性診断部３５は、取得した実回転数Ｒｒと下限回転数Ｒｍｉｎとを比較する（Ｓ２０７）。特性診断部３５は、実回転数Ｒｒが下限回転数Ｒｍｉｎよりも低いとき（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）、圧力センサ３３が異常であると診断する（Ｓ２０８）。また、特性診断部３５は、実回転数が下限回転数Ｒｍｉｎ以上であるとき（Ｓ２０７：Ｎｏ）、実回転数Ｒｒと上限回転数Ｒｍａｘとを比較する（Ｓ２０９）。そして、特性診断部３５は、実回転数Ｒｒが上限回転数Ｒｍａｘより高いとき（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、圧力センサ３３が異常であると診断する（Ｓ２０８）。一方、特性診断部３５は、実回転数Ｒｒが上限回転数Ｒｍａｘ以下であるとき（Ｓ２０９：Ｎｏ）、圧力センサ３３が正常であると診断する（Ｓ２１０）。

【0029】

ところで、特性診断部３５は、Ｓ２０５において実尿素水圧Ｐｒが目標圧力Ｐｔでないと判断したとき（Ｓ２０５：Ｎｏ）、回転数センサ３２から実回転数Ｒｒを取得する（Ｓ２１１）。そして、特性診断部３５は、Ｓ２１１で取得した実回転数Ｒｒが回転上限値Ｍｒ以下であるか否かを判断する（Ｓ２１２）。特性診断部３５は、モータ１６の実回転数Ｒｒが回転上限値Ｍｒ以下であるとき（Ｓ２１２：Ｙｅｓ）、カウントＣを「１」インクリメントする（Ｓ２１３）。すなわち、特性診断部３５は、カウントＣを「Ｃ＝Ｃ＋１」とする。一方、特性診断部３５は、モータ１６の実回転数Ｒｒが回転上限値Ｍｒより大きいとき（Ｓ２１２：Ｎｏ）、Ｓ２０３へ戻り、尿素水の圧力を制御する処理を繰り返す。回転数制限部３６が機能している場合、通常であれば、Ｓ２１２においてモータ１６の実回転数Ｒｒが回転上限値Ｍｒより大きいと判断されることはない。すなわち、通常であれば、Ｓ２１２においてモータ１６の実回転数Ｒｒが回転上限値Ｍｒを上回ることはない。しかし、尿素水ポンプ１５の起動直後などのように、負荷の変動が大きなとき、一時的にモータ１６の実回転数Ｒｒが回転上限値Ｍｒを上回ることもある。この場合、特性診断部３５は、Ｓ２０３へ戻り、尿素水の圧力を制御する処理を継続する。

【0030】

特性診断部３５は、Ｓ２１３でカウントＣをインクリメントすると、このカウントＣが設定期間Ｔに到達したか否かを判断する（Ｓ２１４）。すなわち、特性診断部３５は、モータ１６の回転数が回転数制限部３６によって回転上限値Ｍｒ以下に制限されている状態が設定期間Ｔとなったか否かを判断する。特性診断部３５は、カウントＣが設定期間Ｔに到達していないと判断したとき（Ｓ２１４：Ｎｏ）、Ｓ２０３へ戻り、尿素水の圧力を制御する処理を繰り返す。一方、特性診断部３５は、カウントＣが設定期間Ｔに到達したと判断すると（Ｓ２１４：Ｙｅｓ）、Ｓ２０４で取得した実尿素水圧Ｐｒが下限圧力Ｐｍｉｎより小さいか否かを判断する（Ｓ２１５）。上述のように圧力センサ３３に異常があるとき、実尿素水圧Ｐｒは十分な値まで上昇しない。そのため、実尿素水圧Ｐｒは、図９に示すように目標圧力Ｐｔに到達しない。そこで、特性診断部３５は、実尿素水圧Ｐｒがこの目標圧力Ｐｔよりも低い下限圧力Ｐｍｉｎに到達していないとき（Ｓ２１５：Ｙｅｓ）、圧力センサ３３は異常であると診断する（Ｓ２０８）。この下限圧力Ｐｍｉｎは、目標圧力Ｐｔより低い値として任意に設定することができる。また、特性診断部３５は、実尿素水圧Ｐｒが下限圧力Ｐｍｉｎ以上であるとき（Ｓ２１５：Ｎｏ）、Ｓ２０３へ戻り、尿素水の圧力を制御する処理を繰り返す。

【0031】

第２実施形態では、回転数制限部３６は、尿素水ポンプ１５を駆動するモータ１６の回転数を回転上限値Ｍｒ以下に制限する。圧力センサ３３に異常があるとき、モータ１６の回転数を制御しても、尿素水の圧力が目標圧力Ｐｔに到達しないことがある。このとき、モータ１６の回転数および負荷が過大となるおそれがある。そこで、モータ１６を駆動しても尿素水の圧力が十分に上昇しないとき、回転数制限部３６はモータ１６の回転数を回転上限値Ｍｒ以下に制限する。そして、特性診断部３５は、このモータ１６の回転数が制限されている状態が設定期間Ｔまで継続すると、圧力センサ３３の診断を実行する。このとき、圧力センサ３３で検出する実尿素水圧Ｐｒは、目標圧力Ｐｔよりも低い下限圧力Ｐｍｉｎに到達しない。そのため、特性診断部３５は、実尿素水圧Ｐｒが下限圧力Ｐｍｉｎに到達しないとき、圧力センサ３３に異常があると診断する。したがって、圧力センサ３３の異常を確実に診断することができる。

【0032】

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。

【符号の説明】

【0033】

図面中、１０は排気浄化システム、１４は尿素水タンク、１５は尿素水ポンプ、１６はモータ、３０は制御装置、３２は回転数センサ（回転数検出手段）、３３は圧力センサ（尿素水圧検出手段）、３４は記憶部（記憶手段）、３５は特性診断部（特性診断手段）、３６は回転数制限部（回転数制限手段）を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】