特開 2024-136339 異常診断装置及び異常診断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024136339

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】異常診断装置及び異常診断方法

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/18 20060101AFI20240927BHJP

   F01N 3/08 20060101ALI20240927BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

F01N3/18 C ZAB

F01N3/08 B

B01D53/94 400

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023047430

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000003333

【氏名又は名称】ボッシュ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】谷岡 謙一

【テーマコード（参考）】

3G091

4D148

【Ｆターム（参考）】

3G091AB05

3G091BA34

3G091CA17

3G091DA08

3G091DB05

3G091DB06

3G091DB10

3G091DC02

3G091DC05

3G091EA00

3G091EA22

3G091EA30

4D148AA06

4D148AB02

4D148AC03

4D148CC61

4D148DA01

4D148DA02

4D148DA10

4D148DA20

4D148EA04

(57)【要約】

【課題】還元剤供給システムの異常診断の信頼性の低下を抑制する。
【解決手段】異常診断装置（５０）は、ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）を学習するゼロ点学習部（６１）と、液体還元剤の目標噴射量がゼロを超える期間のポンプ（２１）の駆動指示値（ＰｍＤＣ）とゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）との差に基づいて還元剤供給システム（１０）の異常を判定する異常診断部（６３）と、を備え、ゼロ点学習部（６１）は、液体還元剤の目標噴射量がゼロの間の圧力（Ｐｕ）の変化量（ΔＰｕ）又はポンプ（２１）の駆動指示値（ＰｍＤＣ）の変化量（ΔＰｍＤＣ）が所定の閾値（Ｔｈ１）を超えた場合、ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）の学習を停止する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体還元剤を収容するタンク（１７）と、前記液体還元剤を圧送するポンプ（２１）と、前記液体還元剤を内燃機関（１１）の排気通路（１３）内に噴射する還元剤噴射弁（１９）と、前記ポンプ（２１）から前記還元剤噴射弁（１９）に供給される前記液体還元剤の圧力（Ｐｕ）を検出する圧力センサ（３１）と、前記ポンプ（２１）及び前記還元剤噴射弁（１９）の駆動を制御する制御部（５１）と、を備えた還元剤供給システム（１）であって、前記制御部（５１）が、前記圧力（Ｐｕ）が所定のシステム圧（Ｐｕ＿０）となるように前記ポンプ（２１）を駆動し、前記液体還元剤の目標噴射量に応じて前記還元剤噴射弁（１９）を駆動する前記還元剤供給システム（１０）の異常を診断する異常診断装置（５０）において、
前記液体還元剤の目標噴射量がゼロのときの前記ポンプ（２１）の駆動指示値（ＰｍＤＣ）であるゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）を学習するゼロ点学習部（６１）と、
前記液体還元剤の目標噴射量がゼロを超える期間の前記ポンプ（２１）の駆動指示値（ＰｍＤＣ）と前記ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）との差に基づいて前記還元剤供給システム（１０）の異常を判定する異常診断部（６３）と、を備え、
前記ゼロ点学習部（６１）は、
前記液体還元剤の目標噴射量がゼロの間の前記圧力（Ｐｕ）の変化量（ΔＰｕ）又は前記ポンプ（２１）の駆動指示値（ＰｍＤＣ）の変化量（ΔＰｍＤＣ）が所定の閾値（Ｔｈ１）を超えた場合、前記ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）の学習を停止する、
異常診断装置。

【請求項2】

前記ゼロ点学習部（６１）は、
前記ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）の学習を停止してから所定時間経過したときに前記ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）の学習を再開する、
請求項１に記載の異常診断装置。

【請求項3】

前記ゼロ点学習部（６１）は、
前記液体還元剤の目標噴射量がゼロのときに、所定の期間ごとに前記ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）を学習し、
前記ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）と、記録されている前記ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）の記録値と、の差（ΔＰｍＤＣ＿０）が所定の閾値を超える場合には前記記録値を保持し、前記差（ΔＰｍＤＣ＿０）が所定の閾値以下の場合に前記記録値を更新する、
請求項１又は２に記載の異常診断装置。

【請求項4】

前記ポンプ（２１）の駆動指示値（ＰｍＤＣ）が前記所定の単位時間当たりの前記ポンプ（２１）への電流供給時間の割合であるポンプ駆動デューティ比（ＰｍＤＣ）であり、
前記異常診断部（６３）は、
前記液体還元剤の目標噴射量がゼロを超えるときの、前記ポンプ駆動デューティ比（ＰｍＤＣ）と前記ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）との差（ΔＰｍＤＣ）の積算値（Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣ）に基づいて前記還元剤供給システム（１０）の異常を判定する、
請求項１又は２に記載の異常診断装置。

【請求項5】

液体還元剤を収容するタンク（１７）と、前記液体還元剤を圧送するポンプ（２１）と、前記液体還元剤を内燃機関（１１）の排気通路（１３）内に噴射する還元剤噴射弁（１９）と、前記ポンプ（２１）から前記還元剤噴射弁（１９）に供給される前記液体還元剤の圧力（Ｐｕ）を検出する圧力センサ（３１）と、前記ポンプ（２１）及び前記還元剤噴射弁（１９）の駆動を制御する制御部（５１）と、を備えた還元剤供給システム（１）であって、前記制御部（５１）が、前記圧力（Ｐｕ）が所定のシステム圧（Ｐｕ＿０）となるように前記ポンプ（２１）を駆動し、前記液体還元剤の目標噴射量に応じて前記還元剤噴射弁（１９）を駆動する前記還元剤供給システム（１）の異常を診断する異常診断方法において、
前記液体還元剤の目標噴射量がゼロのときの前記ポンプ（２１）の駆動指示値（ＰｍＤＣ）であるゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）を学習する学習ステップ（Ｓ５）と、
前記液体還元剤の目標噴射量がゼロを超える期間の前記ポンプ（２１）の駆動指示値（ＰｍＤＣ）と前記ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）との差に基づいて前記還元剤供給システム（１）の異常を判定する異常判定ステップ（Ｓ７）と、を備え、
前記学習ステップ（Ｓ５）において、前記液体還元剤の目標噴射量がゼロの間の前記圧力（Ｐｕ）の変化量（ΔＰｕ）又は前記ポンプ（２１）の駆動指示値（ＰｍＤＣ）の変化量（ΔＰｍＤＣ）が所定の閾値（Ｔｈ１）を超えた場合、前記ゼロ点学習値（ＰｍＤＣ＿０）の学習を停止する、
異常診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、還元剤供給システムの異常診断装置及び異常診断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気中にはＮＯ_Ｘ（窒素酸化物）が含まれる。このＮＯ_Ｘを浄化する排気浄化装置の一つとして、内燃機関の排気通路中に配置される還元触媒と、還元触媒の上流側で尿素水溶液等のアンモニア由来の液体還元剤を噴射する還元剤供給システムとを備えた排気浄化装置が知られている。この排気浄化装置は、還元触媒中で、排気中のＮＯ_Ｘと、液体還元剤から生成されるアンモニアとを還元反応させ、ＮＯ_Ｘを窒素や水等に分解する。

【0003】

このような排気浄化装置に用いられる還元剤供給システムの一態様として、ポンプ及び還元剤噴射弁を備え、貯蔵タンク内の液体還元剤をポンプによって圧送するとともに、排気通路に固定された還元剤噴射弁を介して液体還元剤を排気通路内に供給するシステムがある。還元剤供給システムは、ポンプの駆動量を調節することで還元剤噴射弁に供給する液体還元剤の圧力を所定のシステム圧に制御し、還元剤噴射弁の駆動量を調節することで液体還元剤の噴射量を制御している。

【0004】

このような還元剤供給システムの異常を診断する装置として、特許文献１には、噴射弁の噴射状態におけるポンプの回転速度を噴射時回転速度として取得し、噴射弁の噴射停止状態におけるポンプの回転速度を無噴射時回転速度として取得し、噴射弁における要求噴射量と、無噴射時回転速度に対する噴射時回転速度の上昇量から算出される実噴射量との差に基づいて、噴射弁における異常の有無を判定する異常診断装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１０８８４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、還元剤供給システムにおける液体還元剤の供給経路内にエアが混入することがある。例えば貯蔵タンク内に設けられた異物捕集用のフィルタ内にエアが滞留し、当該エアが液体還元剤の供給経路内に吸入されることが起き得る。液体還元剤の供給経路内にエアが混入すると、所定のシステム圧を保持するためのポンプの駆動量が変化するため、特許文献１のようにポンプの回転速度（駆動量）を利用した異常診断の信頼性が低下するおそれがある。

【0007】

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、還元剤供給システムの異常診断の信頼性の低下を抑制可能な異常診断装置及び異常診断方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある観点によれば、液体還元剤を収容するタンクと、上記液体還元剤を圧送するポンプと、上記液体還元剤を内燃機関の排気通路内に噴射する還元剤噴射弁と、上記ポンプから上記還元剤噴射弁に供給される上記液体還元剤の圧力を検出する圧力センサと、上記ポンプ及び上記還元剤噴射弁の駆動を制御する制御部と、を備えた還元剤供給システムであって、上記制御部が、上記圧力が所定のシステム圧となるように上記ポンプを駆動し、上記液体還元剤の目標噴射量に応じて上記還元剤噴射弁を駆動する上記還元剤供給システムの異常を診断する異常診断装置であって、上記液体還元剤の目標噴射量がゼロのときの上記ポンプの駆動指示値であるゼロ点学習値を学習するゼロ点学習部と、上記液体還元剤の目標噴射量がゼロを超える期間の上記ポンプの駆動指示値と上記ゼロ点学習値との差に基づいて上記還元剤供給システムの異常を判定する異常診断部と、を備え、上記ゼロ点学習部は、上記液体還元剤の目標噴射量がゼロの間の上記圧力の変化量又は上記ポンプの駆動指示値の変化量が所定の閾値を超えた場合、上記ゼロ点学習値の学習を停止する異常診断装置が提供される。

【0009】

本発明の別の観点によれば、液体還元剤を収容するタンクと、上記液体還元剤を圧送するポンプと、上記液体還元剤を内燃機関の排気通路内に噴射する還元剤噴射弁と、上記ポンプから上記還元剤噴射弁に供給される上記液体還元剤の圧力を検出する圧力センサと、上記ポンプ及び上記還元剤噴射弁の駆動を制御する制御部と、を備えた還元剤供給システムであって、上記制御部が、上記圧力が所定のシステム圧となるように上記ポンプを駆動し、上記液体還元剤の目標噴射量に応じて上記還元剤噴射弁を駆動する上記還元剤供給システムの異常を診断する異常診断方法であって、上記液体還元剤の目標噴射量がゼロのときの上記ポンプの駆動指示値であるゼロ点学習値を学習する学習ステップと、上記液体還元剤の目標噴射量がゼロを超える期間の上記ポンプの駆動指示値と上記ゼロ点学習値との差に基づいて上記還元剤供給システムの異常を判定する異常判定ステップと、を備え、上記学習ステップにおいて、上記液体還元剤の目標噴射量がゼロの間の上記圧力の変化量又は上記ポンプの駆動指示値の変化量が所定の閾値を超えた場合、上記ゼロ点学習値の学習を停止する異常診断方法が提供される。

【発明の効果】

【0010】

以上説明したように本発明によれば、還元剤供給システムの異常診断の信頼性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態に係る還元剤供給システムを備えた排気浄化システムの構成図である。

【図2】本実施形態に係る還元剤供給システムの制御装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】本実施形態によるゼロ点学習値の学習処理を示す説明図である。

【図4】本実施形態による異常診断処理を示す説明図である。

【図5】本実施形態に係る異常診断装置による異常診断処理を示すフローチャートである。

【図6】本実施形態に係る異常診断装置によるゼロ点学習処理を示すフローチャートである。

【図7】本実施形態に係る異常診断装置による異常判定処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0013】

＜１．排気浄化システムの全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る還元剤供給システム１０を備えた排気浄化システム１の全体構成の一例を示す説明図である。
排気浄化システム１は、排気中のＮＯ_Ｘを浄化するシステムであり、ディーゼルエンジン等の内燃機関１１の排気通路１３に設けられている。排気浄化システム１は、排気通路１３の途中に介装された還元触媒１５と、還元触媒１５よりも上流側で排気通路１３内に液体還元剤を供給する還元剤供給システム１０とを備えている。

【0014】

還元触媒１５は、排気中のＮＯ_Ｘの還元を促進する機能を有する触媒であり、液体還元剤から生成される還元成分を吸着するとともに、還元触媒１５に流れ込む排気中のＮＯ_Ｘを還元成分によって選択的に還元する。本実施形態の排気浄化システム１は、液体還元剤として尿素水溶液を用いるシステムであり、尿素水溶液が排気通路１３中で分解されることにより還元成分としてのアンモニアが生成され、還元触媒１５に吸着される。

【0015】

＜２．還元剤供給システム＞
続いて、排気浄化システム１に備えられた還元剤供給システム１０を説明する。

【0016】

還元剤供給システム１０は、液体還元剤が貯蔵される貯蔵タンク１７と、液体還元剤を圧送するためのポンプユニット２０と、液体還元剤を排気通路１３内に噴射する還元剤噴射弁１９とを備えている。ポンプユニット２０は、ポンプ２１及び流路切換弁２３を備えている。還元剤噴射弁１９、ポンプ２１及び流路切換弁２３の駆動は、制御装置５０によって行われる。

【0017】

ポンプ２１と貯蔵タンク１７とは第１の供給通路４１によって接続されている。第１の供給通路４１の貯蔵タンク１７側の端部は、液体還元剤の吸い上げを可能にするために、貯蔵タンク１７の底面近傍に位置している。ポンプ２１と還元剤噴射弁１９とは第２の供給通路４５によって接続されている。ポンプ２１と、第１の供給通路４１及び第２の供給通路４５とは、流路切換弁２３を介して接続されている。

【0018】

流路切換弁２３は、ポンプ２１によって圧送される液体還元剤の流れる方向を、貯蔵タンク１７側から還元剤噴射弁１９側に流れる方向（以下「正方向」という。）と、還元剤噴射弁１９側から貯蔵タンク１７側に流れる方向（以下「逆方向」という。）とに切換える。本実施形態では、流路切換弁２３は、非通電状態で第１の供給通路４１をポンプ２１の吸入側２１ａに連通するとともに第２の供給通路４５をポンプ２１の吐出側２１ｂに連通する一方、通電状態で第１の供給通路４１をポンプ２１の吐出側２１ｂに連通するとともに第２の供給通路４５をポンプ２１の吸入側２１ａに連通する。

【0019】

つまり、内燃機関１１の排気通路１３への液体還元剤の噴射制御を行う際には、液体還元剤を還元剤噴射弁１９側に供給するために、流路切換弁２３は非通電状態とされる。このとき、液体還元剤は正方向に流れる。一方、内燃機関１１の停止時において、還元剤供給システム１０内の液体還元剤を貯蔵タンク１７に回収する際には、流路切換弁２３は通電状態とされる。このとき、液体還元剤は逆方向に流れる。

【0020】

なお、液体還元剤を貯蔵タンク１７に回収するための構成は、流路切換弁２３を設ける例に限られない。例えばポンプ２１を逆回転可能なポンプとして、液体還元剤を回収可能に構成することもできる。

【0021】

第２の供給通路４５には、第２の供給通路４５から分岐して貯蔵タンク１７に接続された還流通路４７が接続されている。還流通路４７の貯蔵タンク１７側の端部は、液体還元剤の逆流を防ぐために、貯蔵タンク１７内の気相部分に接続されている。なお、貯蔵タンク１７は、内部の圧力が大気圧で保たれるように構成されている。

【0022】

還流通路４７の途中には、流路面積が小さく絞られたオリフィス２７が設けられている。当該オリフィス２７は、第２の供給通路４５内の圧力を保持する機能を有する。

【0023】

還流通路４７のうち、第２の供給通路４５から分岐する還流通路４７の分岐位置とオリフィス２７との間の領域には、圧力ゲージ通路４９が接続されている。圧力ゲージ通路４９は、第２の供給通路４５及び還流通路４７内の圧力を圧力センサ３１に導く通路であり、反対側の端部に圧力センサ３１が設けられている。なお、圧力センサ３１の設置位置は、ポンプ２１と還元剤噴射弁１９とを接続する第２の供給通路４５内の圧力を検出可能な位置であれば特に限定されるものではない。

【0024】

ポンプ２１は、制御装置５０による通電制御によって、所定の流量の液体還元剤を圧送する。本実施形態では、ポンプ２１は電磁式ポンプであり、駆動量（ポンプ駆動デューティ比）が大きいほどポンプ２１の出力（吐出流量）が大きくなる。本実施形態で、当該ポンプ２１が、液体還元剤を貯蔵タンク１７に回収する機能も有する。ポンプ駆動デューティ比とは、所定の単位時間当たりのポンプ２１への電流供給時間の割合をいう。

【0025】

内燃機関１１の排気通路１３への液体還元剤の噴射制御時において、制御装置５０は、圧力センサ３１によって検出される圧力値（以下、この値を「検出圧力」と称する。）Ｐｕが、あらかじめ設定された所定のシステム圧Ｐｕ＿ｔｇｔで維持されるように、ポンプ２１の駆動量をフィードバック制御する。具体的に、第２の供給通路４５へ圧送される液体還元剤の一部が還流通路４７を介して貯蔵タンク１７へ循環可能な状態で、制御装置５０は、圧力センサ３１の検出圧力Ｐｕと所定のシステム圧Ｐｕ＿ｔｇｔとの差分ΔＰｕに基づいてポンプ２１の駆動量をフィードバック制御する。また、液体還元剤を逆方向に流して貯蔵タンク１７に回収する場合において、制御装置５０は、基本的に駆動量を一定にしてポンプ２１の駆動を制御する。

【0026】

還元剤噴射弁１９は、内燃機関１１の運転状態において、制御装置５０による通電制御によって開閉され、所定量の液体還元剤を排気通路１３内に噴射する。本実施形態では、還元剤噴射弁１９は、非通電状態で閉弁し、通電状態で開弁する、電磁式のオンオフ弁である。制御装置５０は、所定の演算式に基づいて目標噴射量Ｑｄｖ＿ｔｇｔを求めるとともに、第２の供給通路４５内の圧力（検出圧力Ｐｕ）が所定のシステム圧Ｐｕ＿ｔｇｔとなっているものとして、あらかじめ定められた演算周期ごとに、目標噴射量Ｑｄｖ＿ｔｇｔに応じた駆動量（噴射弁駆動デューティ比）で還元剤噴射弁１９の通電制御を行う。噴射弁駆動デューティ比とは、所定の単位時間当たりの還元剤噴射弁１９への電流供給時間の割合をいう。

【0027】

一方、制御装置５０は、内燃機関１１の停止時において、液体還元剤を回収する際に、還元剤噴射弁１９を開いた状態で保持する（噴射弁駆動デューティ比＝１００％）。

【0028】

＜３．制御装置＞
続いて、還元剤供給システム１０の制御装置５０を説明する。なお、本実施形態において、制御装置５０は、還元剤供給システム１０の異常の有無を診断する異常診断装置としての機能を有する。

【0029】

（３－１．構成）
図２は、本実施形態の制御装置５０のうち、還元剤供給システム１０の異常診断に関連する部分を機能的なブロックで表した構成例を示す。制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置からなる制御部５１と、制御部５１と通信可能に接続された記憶部６５とを備えている。

【0030】

記憶部６５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶素子を含む。記憶部６５は、制御部５１により実行されるコンピュータプログラムや演算処理に用いられるパラメータ、制御部５１による演算結果等のデータを記憶する。記憶部６５の一部は、制御部５１のワーク領域として使用される。ただし、記憶部６５を構成する記録媒体の種類や数は特に限定されるものではない。

【0031】

制御装置５０は、その他、ポンプ２１、流路切換弁２３及び還元剤噴射弁１９を駆動する図示しない駆動回路や、図示しないタイマカウンタ等を備えている。また、制御装置５０には、還元剤供給システム１０の起動及び停止を指示する信号Ｓ＿ｓｗと、圧力センサ３１から出力されるセンサ信号Ｓ＿ｐｕが入力される。

【0032】

制御部５１は、ポンプ駆動制御部５３、噴射弁駆動制御部５５、流路切換弁駆動制御部５７、回収制御部５９、ゼロ点学習部６１及び異常診断部６３を備えている。これらの各部は、演算処理装置によるコンピュータプログラムの実行によって実現される機能である。ただし、これらの各部の一部が、アナログ回路により構成されていてもよい。

【0033】

ポンプ駆動制御部５３は、ポンプ２１の駆動を制御する。ポンプ駆動制御部５３は、液体還元剤を排気通路１３内へ噴射する制御モード中、圧力センサ３１により検出される検出圧力Ｐｕが所定のシステム圧Ｐｕ＿ｔｇｔとなるようにポンプ２１の駆動量を制御する。システム圧Ｐｕ＿ｔｇｔから検出圧力Ｐｕを引いた値が大きいほどポンプ２１の駆動量は大きくなる。また、ポンプ駆動制御部５３は、液体還元剤を貯蔵タンク１７へ回収する制御モード中、あらかじめ設定された駆動量又は制御条件に基づいてポンプ２１の駆動を制御する。

【0034】

噴射弁駆動制御部５５は、還元剤噴射弁１９の駆動を制御する。記憶部６５には、液体還元剤の圧力がシステム圧Ｐｕ＿ｔｇｔで保持されている場合の還元剤噴射弁１９の駆動量と噴射量との関係を定めた噴射マップ情報が記憶されている。噴射弁駆動制御部５５は、液体還元剤を排気通路１３内へ噴射する制御モード中、当該噴射マップ情報に基づいて目標噴射量に応じた駆動量を設定し、還元剤噴射弁１９の駆動を制御する。液体還元剤の目標噴射量は、内燃機関１１から排出されるＮＯ_ｘの流量に基づいて設定される。液体還元剤の目標噴射量の算出方法は従来公知の方法であってよく、詳しい説明は省略する。また、噴射弁駆動制御部５５は、液体還元剤を貯蔵タンク１７へ回収する制御モード中、あらかじめ設定された駆動量又は制御条件に基づいて還元剤噴射弁１９の駆動を制御する。

【0035】

流路切換弁駆動制御部５７は、流路切換弁２３の駆動を制御する。流路切換弁駆動制御部５７は、液体還元剤を排気通路１３内へ噴射する制御モード中、流路切換弁２３への通電を停止する。これにより、ポンプ２１によって圧送される液体還元剤が、貯蔵タンク１７側から還元剤噴射弁１９側へ流れる状態になる。また、流路切換弁駆動制御部５７は、液体還元剤を貯蔵タンク１７へ回収する制御モード中、流路切換弁２３を通電状態とする。これにより、ポンプ２１によって圧送される液体還元剤が、還元剤噴射弁１９側から貯蔵タンク１７側へ流れる状態になる。

【0036】

回収制御部５９は、内燃機関１１の停止時に、還元剤供給システム１０の制御モードを、液体還元剤を貯蔵タンク１７へ回収する制御モードに切り換える。回収制御部５９は、例えば、還元剤供給システム１０の停止を指示する信号Ｓ＿ｓｗが入力されたときに、液体還元剤の回収する制御モードに切り換える。

【0037】

ゼロ点学習部６１は、液体還元剤を排気通路１３内へ噴射する制御モード中、液体還元剤の目標噴射量がゼロのときのポンプ２１の駆動指示値であるゼロ点学習値を学習する。本実施形態では、ゼロ点学習部６１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロのときのポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣを単位時間おきに積算し、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ＿Ｘに到達したときのポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣを積算回数で割った平均値をゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０とする。ゼロ点学習部６１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロのときのポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣを単位時間おきに積算し、所定回数又は所定時間積算したときのポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣを積算回数で割った平均値をゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０としてもよい。

【0038】

所定の圧力下で、エアの圧縮率は、液体還元剤の圧縮率よりも大きい。上述のとおり、ポンプ駆動制御部５３は、検出圧力Ｐｕがシステム圧Ｐｕ＿ｔｇｔとなるようにポンプ２１の駆動量を制御することから、液体還元剤の供給経路内にエアが混入しているときのポンプ２１の駆動指示値は、エアが混入していないときのポンプ２１の駆動指示値ＰｍＤＣよりも大きくなる。本実施形態では、ポンプ駆動制御部５３は、液体還元剤の目標噴射量がゼロの間の検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えた場合、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習を停止する。具体的に、検出圧力Ｐｕの低下量ΔＰｕが大きい場合、液体還元剤の供給経路内にエアが混入したと考えられるため、ポンプ駆動制御部５３は、検出圧力Ｐｕの低下量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えた場合、ゼロ点学習値Ｐｍ＿ＤＣ＿０の学習を停止する。

【0039】

図３は、本実施形態に係る制御装置５０のゼロ点学習部６１によるゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習処理を示す説明図である。図３には、液体還元剤の検出圧力Ｐｕ、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣ、噴射弁駆動デューティ比ＤｖＤＣ、ポンプ駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ及びポンプ駆動デューティ比の積算フラグＦ＿ｉｎｔｐｍが示されている。

【0040】

図３の期間Ｃ１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロであって、検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１以下の状態が維持された期間である。また、期間Ｃ２は、液体還元剤の目標噴射量がゼロであって、検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えた時刻ｔ３を含む期間である。

【0041】

ゼロ点学習部６１は、所定の単位時間ごとに計算されるポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣを積算し、積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ＿Ｘに到達したときの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣを積算回数で割った平均値をゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０とする。期間Ｃ１では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えていないため、ポンプ駆動デューティ比の積算フラグＦ＿ｉｎｔｐｍは「ＯＫ」の状態で維持されている。ゼロ点学習部６１は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、継続的に単位時間ごとにポンプ駆動デューティ比Ｐｍ＿ＤＣを積算し、積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ＿Ｘに到達したときの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣを積算回数で割った平均値（ＰｍＤＣ＿ｔ２）をゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０とする。

【0042】

一方、期間Ｃ２では、時刻ｔ３において検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えたとする。この場合、ゼロ点学習部６１は、時刻ｔ３から、あらかじめ設定した所定の時間ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習を停止する。図３に示した例では、ゼロ点学習部６１は、検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えたことを検出した時刻ｔ３から所定時間（時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間）、ポンプ駆動デューティ比の積算フラグＦ＿ｉｎｔｐｍを「ＮＧ」とする。これに伴って、ゼロ点学習部６１は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算を停止する。

【0043】

そして、ゼロ点学習部６１は、時刻ｔ４においてポンプ駆動デューティ比の積算フラグＦ＿ｉｎｔｐｍを「ＯＫ」の状態としてポンプ駆動デューティ比Ｐｍ＿ＤＣの積算を再開し、積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ＿Ｘに到達したときの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣを積算回数で割った平均値（ＰｍＤＣ＿ｔ５）をゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０とする。これにより、時刻ｔ３以降、検出圧力Ｐｕの低下に伴ってポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣが急増する期間が発生したとしても、その間のポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣがゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習に用いられることがないようになっている。

【0044】

図３に示した例において、検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超える場合であってもポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算を停止しない場合、時刻ｔ６において積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ＿Ｘに到達することになる。この場合、時刻ｔ３から時刻ｔ６の期間におけるポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣも積算され、時刻ｔ６で学習されるゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０（ＰｍＤＣ＿ｔ６）はエアが混入していない状態に比べて大きくなる。エアの混入によりポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣが増大したとしても、時間が経過して大部分のエアが排出された後にはポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣは増大前の状態に戻るため、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０として学習された値ＰｍＤＣ＿ｔ６は適切でない値を示すことになる。

【0045】

ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算を停止する所定時間は、液体還元剤の供給経路内にエアが混入したときに検出圧力Ｐｕが変動する時間の長さよりも長い時間にあらかじめ設定される。当該所定時間は、あらかじめシミュレーション等により求めることができる。

【0046】

異常診断部６３は、液体還元剤を排気通路１３内へ噴射する制御モード中、液体還元剤の目標噴射量がゼロを超える期間のポンプ２１の駆動指示値ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差に基づいて還元剤供給システム１０の異常を判定する。本実施形態では、異常診断部６３は、液体還元剤の目標噴射量がゼロを超える期間におけるポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差ΔＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣに基づいて還元剤供給システム１０の異常を判定する。

【0047】

具体的に、異常診断部６３は、液体還元剤の目標噴射量がゼロを超える期間における噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘとなったときの、所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘに対するポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差ΔＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣの比が所定の閾値を下回った場合に、還元剤供給システム１０に異常が発生していると判定する。例えば還元剤噴射弁１９の噴孔の詰まりなどによって、液体還元剤の噴射量が低下している場合、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣは小さくなるため、所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘに対するポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差ΔＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣの比は小さくなる。異常診断部６３は、当該比の値の低下量が所定以上となったときに還元剤供給システム１０に異常が発生していると判定する。

【0048】

図４は、本実施形態に係る制御装置５０の異常診断部６３による異常診断処理を示す説明図である。図４には、液体還元剤の検出圧力Ｐｕ、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣ、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０、噴射弁駆動デューティ比ＤｖＤＣ、異常判定用状態値ＣＤＭ、噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ及びポンプ駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣが示されている。本実施形態において、異常判定用状態値ＣＤＭは、噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣの所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘに対するポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差ΔＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣの比を示す。

【0049】

図４の期間Ｃ１１は、適切に学習されたゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を用いて異常診断が行われた期間である。また、期間Ｃ１２は、液体還元剤の供給経路内にエアが混入したときに学習されたゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を用いて異常診断が行われた期間である。期間Ｃ１１及び期間Ｃ１２ともに噴射弁駆動デューティ比ＤｖＤＣは同じ値となっている。

【0050】

期間Ｃ１１及び期間Ｃ１２それぞれにおいて、異常診断部６３は、噴射弁駆動デューティ比ＤｖＤＣを積算するとともに、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差ΔＰｍＤＣを積算する。また、異常診断部６３は、噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘとなったときのポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差ΔＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣを求める。そして、異常診断部６３は、噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘとなったときの、所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘに対するポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差ΔＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣの比ＣＤＭを求め、還元剤供給システム１０の異常を判定する。

【0051】

液体還元剤の供給経路内にエアが混入した状態で学習されたゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０は適正値よりも大きい値となるため、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣが同じであるにもかかわらず、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差ΔＰｍＤＣは小さくなる。このため、期間Ｃ１２において噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘとなった時刻ｔ１５の積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣは、期間Ｃ１１において噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘとなった時刻ｔ１２の積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣよりも小さくなる。したがって、時刻ｔ１５において算出される異常判定用状態値ＣＤＭは、時刻ｔ１２において算出される異常判定用状態値ＣＤＭよりも小さくなっている。

【0052】

（３－２．処理動作）
続いて、制御装置５０の制御部５１による還元剤供給システム１０の異常判定に関連する処理動作を具体的に説明する。

【0053】

図５は、制御部５１による異常診断処理のフローチャートを示す。図５のフローチャートに示される異常診断処理は、還元剤供給システム１０の起動時において常時実行されてもよく、所定の時間ごとに実行開始されてもよい。

【0054】

異常診断部６３は、液体還元剤を排気通路１３へ噴射する制御モードが開始されると（ステップＳ１）、液体還元剤の目標噴射量がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ３）。例えば内燃機関１１のイグニッションスイッチがオンにされて、還元触媒１５の暖機に要する起動時間の経過後に液体還元剤を排気通路１３へ噴射する制御モードが開始される。液体還元剤の目標噴射量は、例えば噴射弁駆動制御部５５により算出され、異常診断部６３は、噴射弁駆動制御部５５による算出結果の情報を取得し、液体還元剤の目標噴射量がゼロであるか否かを判定する。

【0055】

異常診断部６３が液体還元剤の目標噴射量がゼロであると判定した場合（Ｓ３／Ｙｅｓ）、ゼロ点学習部６１は、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を学習する処理（ゼロ点学習処理）を実行する（ステップＳ５）。図６は、ゼロ点学習処理の流れを示すフローチャートである。

【0056】

ゼロ点学習部６１は、圧力センサ３１により検出される検出圧力Ｐｕを取得する（ステップＳ２１）。次いで、ゼロ点学習部６１は、検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ２３）。検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕは、圧力の制御目標値と検出圧力Ｐｕとの乖離量、すなわちシステム圧Ｐｕ＿ｔｇｔと検出圧力Ｐｕとの差分を示す。ただし、検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕは、前回又は前々回の演算周期で取得した検出圧力Ｐｕとの差分であってもよく、前回以前の一回又は複数回の演算周期で取得した検出圧力のＰｕの平均値又は移動平均値との差分であってもよい。検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕは、検出圧力Ｐｕが大きくなる場合及び小さくなる場合の両方を含むように検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕの絶対値としてもよい。ただし、前回以前に取得した検出圧力Ｐｕから今回取得した検出圧力Ｐｕを引いた差分が所定の閾値Ｔｈ１を超えているか否かを判定することにより、液体還元剤の供給経路内へのエアの混入を見極めることができる。

【0057】

ゼロ点学習部６１は、検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えていると判定しない場合（Ｓ２３／Ｎｏ）、液体還元剤の供給経路内へのエアの混入のおそれがないことから、ゼロ点学習部６１はステップＳ２９へ進む。この場合、ゼロ点学習部６１は、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣを取得し（ステップＳ２９）、記録されているポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣに加算する（ステップＳ３１）。

【0058】

次いで、ゼロ点学習部６１は、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ＿Ｘに到達したか否かを判定する（ステップＳ３３）。ゼロ点学習部６１は、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ＿Ｘに到達したと判定しない場合（Ｓ３３／Ｎｏ）、ステップＳ２１に戻る。

【0059】

一方、ゼロ点学習部６１は、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ＿Ｘに到達したと判定した場合（Ｓ３３／Ｙｅｓ）、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を算出する（ステップＳ３５）。本実施形態では、ゼロ点学習部６１は、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ（すなわち、所定の基準値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ＿Ｘ）を積算回数で割った平均値を求め、当該平均値をゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０として算出する。

【0060】

次いで、ゼロ点学習部６１は、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の変化量ΔＰｍＤＣ＿０が所定の閾値Ｔｈ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ３７）。具体的に、ゼロ点学習部６１は、算出したゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０が、現時点で記録されているゼロ点学習値の記録値から所定以上変化しているか否かを判定する。ゼロ点学習部６１は、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の変化量ΔＰｍＤＣ＿０が所定の閾値Ｔｈ２以下であると判定した場合（Ｓ３７／Ｙｅｓ）、記録されているゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を上書きして更新する（ステップＳ３９）。一方、ゼロ点学習部６１は、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の変化量ΔＰｍＤＣ＿０が所定の閾値Ｔｈ２以下であると判定しない場合（Ｓ３７／Ｎｏ）、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の記録値を上書きせずに、そのままステップＳ４１へ進む。

【0061】

液体還元剤の供給経路内にエアが混入してポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣが増大側に変位した場合、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣが元の状態に戻るまでに所定の時間を要する。この間に液体還元剤の目標噴射量がゼロを超える状態となって還元剤供給システム１０の異常診断が実行されると、異常判定用状態値ＣＤＭが低下して誤診断を招くおそれがある。具体的には、図４に示した例において、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４の間の液体還元剤の目標噴射量はゼロであるにもかかわらず、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣが時刻ｔ１１以前の値よりも大きくなる。このため、ゼロ点学習部６１は、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の変化量ΔＰｍＤＣ＿０が所定の閾値Ｔｈ２を超える場合（Ｓ３７／Ｎｏ）、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を更新せずに前回値を保持する。

【0062】

ゼロ点学習部６１は、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を更新又は保持した後、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣをリセットする（ステップＳ４１）。次いで、ゼロ点学習部６１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロの状態で維持されているか否かを判定する（ステップＳ４３）。ゼロ点学習部６１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロの状態であると判定しない場合（Ｓ４３／Ｎｏ）、ゼロ点学習処理を終了する。一方、ゼロ点学習部６１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロの状態であると判定した場合（Ｓ４３／Ｙｅｓ）、ステップＳ２１に戻ってゼロ点学習処理を繰り返す。

【0063】

一方、ゼロ点学習部６１は、上記のステップＳ２３において、検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えていると判定した場合（Ｓ２３／Ｙｅｓ）、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算を禁止する（ステップＳ２５）。次いで、ゼロ点学習部６１は、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算を禁止してからの経過時間が、所定の第１時間に到達したか否かを判定する（ステップＳ２７）。ゼロ点学習部６１は、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算を禁止してからの経過時間が所定の第１時間に到達したと判定しない場合（Ｓ２７／Ｎｏ）、液体還元剤の目標噴射量がゼロの状態で維持されているか否かを判定する（ステップＳ４５）。

【0064】

ゼロ点学習部６１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロの状態で維持されていると判定しない場合（Ｓ４５／Ｎｏ）、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を学習可能な状態ではなくなったとして、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣを保持し（ステップＳ４７）、ゼロ点学習処理を終了する。この場合、その後に液体還元剤の目標噴射量がゼロの状態になったときに、保持されていたポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣから積算が再開される。なお、ゼロ点学習部６１は、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を学習可能な状態ではなくなった場合、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣをリセットし、その後に液体還元剤の目標噴射量がゼロの状態になったときに、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣがゼロの状態から積算を再開してもよい。

【0065】

一方、ゼロ点学習部６１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロの状態で維持されていると判定した場合（Ｓ４５／Ｙｅｓ）、ステップＳ２７に戻り、経過時間が所定の第１時間に到達するまでステップＳ２７及びステップＳ４５の判定を繰り返す。この間、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算が禁止された状態で維持される。一方、ゼロ点学習部６１は、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算を禁止してからの経過時間が所定の第１時間に到達したと判定した場合（Ｓ２７／Ｙｅｓ）、ステップＳ２９に進み、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの積算を再開する。

【0066】

図５に戻り、ステップＳ５において、ゼロ点学習部６１がゼロ点学習処理を実行した後、異常診断部６３は、液体還元剤を排気通路１３へ噴射する制御モードが終了しているか否かを判定する（ステップＳ９）。例えば内燃機関１１の運転が停止し、液体還元剤を貯蔵タンク１７へ回収する制御モードに切り換えられた場合、異常診断部６３は、液体還元剤を排気通路１３へ噴射する制御モードが終了していると判定する。異常診断部６３は、液体還元剤を排気通路１３へ噴射する制御モードが終了していると判定した場合（Ｓ９／Ｙｅｓ）、異常診断処理を終了する。

【0067】

一方、異常診断部６３は、液体還元剤を排気通路１３へ噴射する制御モードが終了していると判定しない場合（Ｓ９／Ｎｏ）、ステップＳ３に戻る。ステップＳ３において、異常診断部６３は、液体還元剤の目標噴射量がゼロであると判定しない場合（Ｓ３／Ｎｏ）、つまり、液体還元剤の目標噴射量がゼロを超える場合、異常判定処理を実行する（ステップＳ７）。図７は、異常判定処理の流れを示すフローチャートである。

【0068】

異常診断部６３は、ポンプ駆動制御部５３及び噴射弁駆動制御部５５それぞれにより設定されているポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣ及び噴射弁駆動デューティ比ＤｖＤＣの情報を取得する（ステップＳ５１）。次いで、異常診断部６３は、取得したポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣ及び噴射弁駆動デューティ比ＤｖＤＣの値を、記録されているポンプ駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ及び噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣに加算する（ステップＳ５３）。

【0069】

次いで、異常診断部６３は、噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘに到達したか否かを判定する（ステップＳ５５）。所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘは任意に設定されてよいが、例えば１００％（＝噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ）とすることができる。異常診断部６３は、噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘに到達したと判定しない場合（Ｓ５５／Ｎｏ）、異常診断部６３は、液体還元剤の目標噴射量がゼロになったか否かを判定する（ステップＳ６７）。ゼロ点学習部６１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロになったと判定しない場合（Ｓ６７／Ｎｏ）、ステップＳ５１に戻り、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣ及び噴射弁駆動デューティ比ＤｖＤＣの積算を継続する。

【0070】

一方、ステップＳ５５において、異常診断部６３は、噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘに到達したと判定した場合（Ｓ５５／Ｙｅｓ）、異常判定用状態値ＣＤＭを算出する（ステップＳ５７）。本実施形態では、異常診断部６３は、噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣが所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘに到達したときの、所定の基準値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣ＿Ｘに対するポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差ΔＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣの比を求め、異常判定用状態値ＣＤＭとする。

【0071】

次いで、異常診断部６３は、異常判定用状態値ＣＤＭが所定の閾値Ｔｈ３を超えているか否かを判定する（ステップＳ５９）。ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の値が大きいほどポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣとゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０との差ΔＰｍＤＣの積算値Ｉｎｔ＿ΔＰｍＤＣが小さい値となって、異常判定用状態値ＣＤＭは小さくなる。所定の閾値Ｔｈ３は、還元剤供給システム１０の噴射量の低下が著しい場合に異常が発生していると判定されるように任意の適切な値に設定される。

【0072】

異常診断部６３は、異常判定用状態値ＣＤＭが所定の閾値Ｔｈ３を超えていると判定した場合（Ｓ５９／Ｙｅｓ）、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの変化量が、液体還元剤の噴射量に応じた適切な変化量から大きく外れていないとして、還元剤供給システム１０に異常が発生していないと判定する（ステップＳ６１）。一方、異常診断部６３は、異常判定用状態値ＣＤＭが所定の閾値Ｔｈ３を超えていると判定しない場合（Ｓ５９／Ｎｏ）、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの変化量が、液体還元剤の噴射量に応じた適切な変化量から大きく外れているとして、還元剤供給システム１０に異常が発生していると判定する（ステップＳ６３）。

【0073】

ステップＳ６１又はステップＳ６３において還元剤供給システム１０の異常の有無を判定した後、異常診断部６３は、ポンプ駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ及び噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣをそれぞれリセットしてステップＳ６７へ進む。異常診断部６３は、液体還元剤の目標噴射量がゼロになったか否かを判定する（ステップＳ６７）。ゼロ点学習部６１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロになったと判定しない場合（Ｓ６７／Ｎｏ）、ステップＳ５１に戻り、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣ及び噴射弁駆動デューティ比ＤｖＤＣの積算を再開する。

【0074】

一方、ゼロ点学習部６１は、液体還元剤の目標噴射量がゼロの状態であると判定した場合（Ｓ６７／Ｙｅｓ）、ポンプ駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＰｍＤＣ及び噴射弁駆動デューティ比の積算値Ｉｎｔ＿ＤｖＤＣをそれぞれリセットして異常判定処理を終了する。

【0075】

以上説明したように、本実施形態に係る還元剤供給システムの制御装置５０は、液体還元剤の目標噴射量がゼロのときのポンプ２１の駆動指示値ＰｍＤＣであるゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を学習する際に、液体還元剤の目標噴射量がゼロの間の検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えた場合、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習を停止する。このため、液体還元剤の供給経路に一時的にエアが混入して、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣが増大側に変位している間のポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣがゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０に反映されることを防ぐことができる。したがって、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を用いた還元剤供給システム１０の異常診断の信頼性が低下することを抑制することができる。

【0076】

また、本実施形態に係る還元剤供給システムの制御装置５０は、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習を停止してから所定の第１時間が経過したときにゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習を再開する。これにより、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣの変化が所定以下に収束した後にゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習を再開させることができる。

【0077】

また、本実施形態に係る還元剤供給システムの制御装置５０は、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０と、記録されているゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の記録値と、の差（変化量）ΔＰｍＤＣ＿０が所定の閾値を超える場合には記録値を保持し、差ΔＰｍＤＣ＿０が所定の閾値以下の場合に記録値を更新する。このため、液体還元剤の供給経路にエアが混入した後、ポンプ駆動デューティ比ＰｍＤＣが元の状態に戻る前にゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０が更新されることを防ぐことができる。したがって、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０を用いた還元剤供給システム１０の異常診断の信頼性が低下することを抑制することができる。

【0078】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0079】

例えば上記実施形態に係る制御装置５０は、液体還元剤の目標噴射量がゼロの間の検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えた場合、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習を停止していたが、本発明はかかる例に限定されない。制御装置５０は、液体還元剤の目標噴射量がゼロの間の検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕが所定の閾値Ｔｈ１を超えた場合に代えて、ポンプ２１の駆動指示値ＰｍＤＣの変化量ΔＰｍＤＣが所定の閾値Ｔｈ１を超えた場合、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習を停止してもよい。

【0080】

また、上記実施形態に係る制御装置５０によるゼロ点学習処理及び異常判定処理はあくまでも一例にすぎず、ゼロ点学習値を用いて還元剤供給システム１０の異常診断が実行される構成であれば、ゼロ点学習処理及び異常判定処理の手法は上記の例に限定されるものではない。この場合であっても、液体還元剤の目標噴射量がゼロの間の検出圧力Ｐｕの変化量ΔＰｕ又はポンプ２１の駆動指示値ＰｍＤＣの変化量ΔＰｍＤＣが所定の閾値Ｔｈ１を超えた場合にゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習を停止することで、ゼロ点学習値ＰｍＤＣ＿０の学習結果及び異常診断結果の信頼性を高めることができる。

【符号の説明】

【0081】

１：排気浄化システム、１０：還元剤供給システム、１１：内燃機関、１３：排気通路、１５：還元触媒、１７：貯蔵タンク、１９：還元剤噴射弁、２０：ポンプユニット、２１：ポンプ、２３：流路切換弁、３１：圧力センサ、４１：第１の供給通路、４５：第２の供給通路、４７：還流通路、４９：圧力ゲージ通路、５０：制御装置、５３：ポンプ駆動制御部、５５：噴射弁駆動制御部、６１：ゼロ点学習部、６３：異常診断部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】